[发明专利]一种三溴苯乙烯的提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溴系反应型阻燃剂三溴苯乙烯的提纯方法。

背景技术

三溴苯乙烯(tribromostyrene,TBS)作为一种高溴含量的反应型阻燃剂，呈固体粉末状，熔点65-67℃，溴含量为69.71%。三溴苯乙烯在各种加工过程中均易于处理，可以通过自聚反应合成高分子阻燃剂聚三溴苯乙烯，易溶于苯乙烯，可与多种高聚物（如PS、ABS、不饱和聚酯等）的单体共聚。由于其反应活性高，所以在某些情况下，不采用引发剂，也能轻易结合入高分子链段中。特别由于三溴苯乙烯主要是形成高聚物的链节，除了能赋予高聚物阻燃性能外，还能赋予最终产物某些特殊物性，使人们可通过共聚或其他方法制造出能满足多方面需要的新型高分子材料，如同时具有热稳定性、阻燃性、抗紫外性且与增强纤维相容的材料。

目前国内在制备聚溴化苯乙烯时主要采用对聚苯乙烯溴化的工艺，而作为聚溴化苯乙烯的原料溴化苯乙烯的研究较少，仅处于实验室研究或中试阶段。现有技术中，大连理工大学硕士论文“聚溴代苯乙烯及其单体的合成与性能研究”和专利申请号为200710010654.2、名为“聚溴化苯乙烯及其单体的制备方法”中国专利文件中，所制备的溴代苯乙烯为溴代程度不同的混合物，即一溴苯乙烯、二溴苯乙烯和三溴苯乙烯的混合物，不经提纯直接进行后续的反应；该工艺难以实现溴含量稳定控制，产品性能不稳定。发表于《2008 年中国阻燃学术年会会议论文集》中的论文“添加型阻燃剂三溴苯乙烯的合成”和专利申请号为200810014393.6、名为“一种三溴苯乙烯的制备方法” 的中国专利文件中，均采用0.5-5倍助溶剂质量的水洗涤，然后过滤，常温干燥得到三溴苯乙烯产品。

三溴苯乙烯是制备聚溴化苯乙烯（PBS）的关键中间体，在生成过程中以块状或颗粒析出，且比较粘稠，如果直接水洗，很难将产品中包覆的NaOH和未反应完全的有机杂质除去，如带到后续的聚合反应中，易引起聚合工序不稳定，形成爆聚或聚合物产品的性能下降（如溴含量、热稳定性等）。三溴苯乙烯由于含有不饱和键，活性很强，在提纯过程中不宜加热过高，在无引发剂的条件下，可发生自聚反应，水洗后，三溴苯乙烯固体只能进行常温干燥，水分很难除净，引起后续的聚合反应效率降低。因此寻求一种合适的提纯方法，是目前急需解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种三溴苯乙烯的提纯方法。

为了实现上述发明目的，本发明所提供的提纯方法包括以下步骤：

（1）将粗品三溴苯乙烯溶于有机溶剂中，并加入活性炭或硅藻土进行吸附处理，然后固液分离得料液；

（2）向料液中加入稀酸进行酸洗，酸洗完成后静置使之分层，取下层有机相得酸洗料液；

（3）向酸洗后料液中加入蒸馏水进行水洗；水洗完成后静置使之分层，取下层有机相并向其内加入干燥剂，充分搅拌后滤除固体物，得水洗料液；

（4）通过蒸出溶剂的方式浓缩水洗料液至有固体出现时停止浓缩，制得浓缩液，然后冷却浓缩液使固体物充分结晶析出，滤出固体物并进行干燥，干燥完成后即得到精品三溴苯乙烯；

上述步骤（1）-（4）中，各步骤均在温度小于50℃的条件下进行。

所述溶剂选自正己烷、二氯甲烷、四氢呋喃和乙酸乙酯中的一种，溶剂的用量以毫升计的体积数是粗品三溴苯乙烯克数的1～5倍。

所述酸洗使用的稀酸为浓度为2.5～5%的硫酸或浓度为5～10%的盐酸；硫酸的用量为粗品三溴苯乙烯重量的0.25～0.75倍；盐酸的用量为粗品三溴苯乙烯重量的0.5～1.5倍。

所述水洗中蒸馏水的用量为粗品三溴苯乙烯重量的1～3倍。

所述酸洗和水洗各进行两次，酸洗和水洗均在温度10-20℃和搅拌条件下进行的，每次的搅拌时间20～60分钟。

所述干燥剂选自无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁和氧化铝中的一种，干燥剂的用量为粗品三溴苯乙烯重量的2～20%。

所述步骤（4）中水洗料液的浓缩在温度30～40℃和-0.02～-0.099MPa的压力条件下进行。

所述步骤（4）中的干燥为在温度30～35℃条件下进行的真空干燥。

本发明所用原料中，本发明所涉及活性炭、硅藻土、正己烷、二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、氧化铝、工业盐酸（30%）等原料，均为市售产品，所用浓度2.5～5%的硫酸由浓度98%的工业硫酸稀释而成，所用浓度5～10%的盐酸是由浓度30%的工业盐酸稀释而成。