[发明专利]一种六苯氧基环三磷腈的制备方法及其制备装置

说明书

本发明公开了一种六苯氧基环三磷腈的制备方法，步骤为：将六氯环三磷腈和苯酚钠的溶液混合后使二者进行反应，完成后得到固液混合物，将固液混合物进行固液分离，将得到的分离液以喷淋的方式送入内设过滤网的蒸馏塔中，控制蒸馏温度，使有机溶剂快速汽化并从蒸馏塔上部排出，使六苯氧基环三磷腈变成液态并从蒸馏塔底部排出，未反应的苯酚钠则以固体状态留在过滤网上；用低碳醇洗涤液态的六苯氧基环三磷腈，然后固液分离，所得固体物为六苯氧基环三磷腈。该方法，工艺简单，合成效率高，无废水产生。

技术领域

本发明涉及一种高纯度、高产率的六苯氧基环三磷腈阻燃剂的制备方法，属于磷腈化合物合成技术领域。

背景技术

六苯氧基环三磷腈是一种环状的磷腈化合物，为浅黄色或类白色粉末或结晶，是一种无卤阻燃剂，具有热分解温度高、阻燃效果优异、发烟量及有毒气体产生量少、与高分子材料相容性好等突出特点，广泛应用于工程塑料、高端高压电缆及覆铜板等行业。

国内外有很多关于六苯氧基环三磷腈的研究报道，目前通用工艺是采用六氯环三磷腈和苯酚钠反应，生成目标产物。在苯氧基取代过程中，空间位阻效应会导致苯氧基取代度不足进而影响六苯氧基环三磷腈收率，一般地采用提高反应温度、增加苯酚钠浓度和延长反应时间等手段来提高苯氧基取代度。尽量提高苯氧基取代度，提高产品收率和纯度是这个工艺的关键。目前的生产工艺主要采用釜式反应器，反应在全混条件下进行。

如美国专利US4600791，在苯酚、氢氧化钾、季铵盐的水溶液中，滴加含有六氯环三磷腈的高沸点的氯代烷烃（或氯代芳烃）溶液，反应21h后，静置分层，一次酸洗、碱洗、水洗、干燥、脱除溶剂得到产品。这种相转移催化法反应速度慢，反应时间长，产品品质差，低取代物杂质含量高，收率只有70％～80％，成本高，不利于工业转化。

如中国专利CN106336435B，在苯酚、相转移催化剂、实心球珠、氢氧化钠的氯苯溶液中，滴加含有六氯环三磷腈的氯苯溶液，反应7~13 h后，冷却，过滤、水洗、脱除溶剂、无水乙醇结晶、过滤、干燥得到产品。这种通过研磨促进固液两相相转移催化的方法降低了催化剂的用量，一定程度上缩短了反应时间。其缺点是，实心球珠的加入影响了反应容器的使用寿命，不利于工业化转化。

如中国专利CN103588815B在苯酚钠的四氢呋喃溶液中，滴加含有六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，反应10~30 h后，静置分层，抽滤、浓缩、重结晶提纯、干燥得到产品。这种均相体系反应温度低，反应时间长，反应溶剂难回收，产品收率只有85%，成本高，不利于工业化转化。

发明内容

本发明的目的是提供一种六苯氧基环三磷腈的合成方法。

为了实现上述发明目的，本发明所提供的六苯氧基环三磷腈的制备方法，包括以下步骤：

（1）将六氯环三磷腈和相对于六氯环三磷腈过量使用的苯酚钠直接溶于有机溶剂中或先将六氯环三磷腈和相对于六氯环三磷腈过量使用的苯酚钠分别溶于有机溶剂中形成溶液、再将六氯环三磷腈和苯酚钠的有机溶剂溶液混合，使六氯环三磷腈和苯酚钠进行反应，反应完毕得到含有六苯氧基环三磷腈的有机溶剂溶液和氯化钠的混合物；

（2）将步骤（1）所得混合物进行固液分离，将固液分离后得到的分离液用内设过滤网的蒸馏塔进行蒸馏，即：将分离液以喷淋的方式送入过滤网上方的蒸馏塔的内腔中，控制蒸馏温度在六苯氧基环三磷腈的熔点以上至小于六苯氧基环三磷腈的分解温度的温度范围，使有机溶剂快速汽化并从蒸馏塔上部排出，使六苯氧基环三磷腈变成液态并从蒸馏塔底部排出，未反应的苯酚钠则以固体状态留在过滤网上；

（3）液态的六苯氧基环三磷腈经冷却后再用低碳醇洗涤，或者将液态的六苯氧基环三磷腈直接送入低碳醇中进行洗涤；洗涤完成后进行固液分离，所得固体物为六苯氧基环三磷腈。

所述六氯环三磷腈与苯酚钠的摩尔比为1:6.5-8。