[发明专利]三氯氧磷过量法生产磷酸三芳基酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃增塑剂领域，涉及磷酸酯中的一种类型，尤其是一种三氯氧磷过量法生产磷酸三芳基酯的方法。

背景技术

磷酸三芳基酯的通用结构式为

R₁R₂R₃可为相同或不同芳基

芳基磷酸酯是发展较早的一类增塑剂，它的相容性好，可做增塑剂使用，并也有阻燃作用，故是一种具有多功能的主增塑剂。

在此磷酸三芳基酯的工业生产方法采用1种或几种酚和过量三氯氧磷制备芳基酯。

通用的方法反应方程式如下：

3R-OH+POCl₃（过）→（RO）₃PO+3HCl↑

式中R代表芳基

对于芳基酯，即酚和三氯氧磷（过）反应时，单酯和双酯生成较快，也是调整设备和改造严格控制条件的时机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种工艺过程简单、绿色环保、能耗低的过量三氯氧磷法制造磷酸芳基酯的生产方法。设备密闭，促进反应完全的三芳基磷酸酯的生产方法。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种磷酸烷基酯的生产方法，步骤如下：

（1）酯化：将一种或几种酚按工艺要求一次投入反应釜内，加入定量钙镁复合催化剂，在规定的温度下再将适当过量的三氯氧磷抽入反应釜内，搅拌，夹套加热，用1-1.5h升温到68-72℃。之后每小时升温3-4℃，至95-98℃，平衡1h，之后每小时升温4-5℃，至123-123℃，平衡0.5h，之后每小时升温5-7℃，至140-145℃时开始负压排酸；测酸值3mgKOH/g为合格，及酯化完成的粗酯。

（2）蒸馏：将粗酯抽入蒸馏锅内，升温进行蒸馏分离，取320-360℃馏分为成品，即为成品。

本发明的目的所述的磷酸三芳基酯的通用生产工艺方法，其特征在于：三氯氧磷的投入，根据产品的配比规定按新工艺适当增加投入量5%-12%为过量氧磷工艺规程。

而且，所述钙镁复合催化剂的制作过程如下：

⑴称的HZSM-5型分子筛、硫酸钙、氯化镁和田菁粉，加水至的反应釜中；

其中HZSM-5型分子筛：硫酸钙：氯化镁：田菁粉重量比=50：14.5：7.5：5；

⑵开启搅拌，通蒸汽加热：控制反应釜内温度在80±5℃，加热6～8h；

⑶将反应产物抽到过滤机过滤，用真空泵抽滤，用蒸馏水洗涤；

⑷将过滤产物放入120℃的烤箱中烘7～8h，自然晾干1～2天，研碎，取≤100目的催化剂在550℃下焙烧12h，得钙镁复合催化剂。

而且，所述几种酚：钙鎂符合催化剂：三氯氧磷按重量比=900-1500:4-9:510-580。

而且，所述常压排酸的压力为640-680mmHg柱。

而且，所述负压升温蒸馏的负压为0.098MPa。

并且，所述加热反应和负压排酸的具体步骤为：所述加热和负压排酸集体步骤步骤为：用1-1.5小时左右，液温升至约70-75℃，以每小时约3-4℃的升温速度至95-98℃时，平衡1-1.5小时，以每小时4-6℃升124-128℃，平衡0.5-0.75小时，以每小时约5-8℃升温速度至约140-155℃，开始负压排酸；用1.5-1.7升温至158-162℃，负压为700-7100mmHg柱，排酸1.25-1.5小时。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明提供了一种新的磷酸三芳基酯的制备工艺方法；A采用三氯氧磷过量法；B采用钙镁复合催化剂，固提高了产品的纯度和收率，降低了消耗；同时本方法提供了比较详细制备工艺过程和相关参数，使制备出的产品纯度高，提高了3个百分点，理化性质指标稳定，延长放置时间，符合高性能产品的要求。

2、本发明由于设备更新调整，使制备工艺简化，过程控制明细，酸值控制明显，使生产产出的产品各项技术指标均较原产品高

3、本发明的磷酸芳基酯生产过程是热法生产工艺流程，即酯化、中和、蒸馏工序完成产品生产的最终目标。

4、本发明的流程因一次加适当过量的三氯氧磷，使反应温度容易控制了，但要求设备关键部位的精密度和密闭性及耐酸性腐蚀性加强，使中间反应也明显易控制，并可通过视镜观察其反应进行程度。

5、本发明改进三氯氧磷过量法即加大了生产出的排气量及密闭水循环吸收，缩短了反应周期，减除车间跑冒滴漏，使空气的污染和对水的污染没有了，并保护了操作人员的身体健康。