[发明专利]一种无气味磷酸酯阻燃剂的制备工艺

说明书

一种无气味磷酸酯阻燃剂的制备工艺，属于磷酸酯阻燃剂制备技术领域，具体步骤：依次经粗品合成、碱洗、水洗、活性炭吸附、超声波震荡、超高速离心式分子蒸馏以及压滤步骤后得到磷酸酯阻燃剂。本发明首先采用活性炭吸附产品中的醛类气味物质；其次采用内置超声波振荡器的超高速离心式分子蒸馏装置代替传统的釜式或者薄膜蒸发器等脱水设备。本发明制得的磷酸酯阻燃剂无色透明，无气味，低酸值≤0.04mgKOH/g，低水分≤0.05%，低醛含量≤2ppm。

技术领域

本发明属于磷酸酯阻燃剂制备技术领域，具体涉及一种无气味磷酸酯阻燃剂的制备工艺。

背景技术

磷酸酯阻燃剂是有机磷系列阻燃剂的一类，磷酸酯阻燃剂主要包括磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(1 ,3-二氯丙基)酯（TDCP）等。

磷酸酯阻燃剂与其他阻燃剂相比，具有阻燃效果持久，与聚合物相容性好，耐水、耐候、耐冷热以及耐迁移等特点，在聚氨酯树脂等高分子材料领域具有不可替代的重要地位。主要用于聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯、环氧树脂、醋酸纤维素、乙基纤维素树脂、不饱和树脂、酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯等领域。

现有的磷酸酯阻燃剂的生产工艺一般分为粗品合成、碱洗、水洗、脱水、压滤等工艺，三氯氧磷与环氧化合物进行合成反应，合成的粗品因为含有路易斯酸催化剂，需要碱洗中和，再水洗去除杂质，最后脱水制得产品。此外，在合成过程中，部分环氧化合物被氧化为有刺激气味的醛类物质溶解于产品内，后期高温脱水也可能导致部分产品分解，变成有气味的副产物，导致产品质量差，影响下游使用。

专利CN110256483A采用过滤工艺对碱洗过程产生催化剂水解副产物进行处理，与分液工艺相比具有无残留、效率高、产品外观透明度高等优势；该发明通过脱水前加入硅酸镁，对产品内醛类物质进行有效处理，降低产品内醛含量，有效改善了产品气味问题的同时提高了产品的储存稳定性；硅酸镁为弱碱性，可进一步降低产品酸值；硅酸镁的加入也有效改善了产品色度。该发明工艺制得的磷酸酯阻燃剂含有10～13ppm的醛类物质，仍然会带来一定的气味，对产品质量稳定性还是有一定的影响。

专利CN105859769A提供了一种减少废水产生的磷酸酯阻燃剂后处理装置及方法，所述磷酸酯阻燃剂后处理方法包括以下步骤：1、将磷酸酯粗品与碱液混合，进行循环碱洗，分层后，得到碱洗后的磷酸酯；2、将碱洗后的磷酸酯与水混合，进行循环水洗，分层后，得到水洗后的磷酸酯；3、将水洗后的磷酸酯进行薄膜蒸发，得到磷酸酯阻燃剂。该发明提供的磷酸酯阻燃剂后处理装置通过管道混合器先将碱液与磷酸酯粗品进行混合，再通过循环碱洗和循环水洗，大大强化了后处理过程中的传质效果，不仅缩短了反应时间，降低了磷酸酯的水解，而且减少了废水的产生量。但是该发明得到的产品仍然有醛类物质发出的不愉快的气味，对产品的稳定性还是有一定的影响。

发明专利CN105837621A提供了一种磷酸酯阻燃剂的后处理装置及方法，该后处理装置包括：对磷酸酯粗品进行碱洗的碱洗釜，碱洗釜设有进料口、碱液进口和出料口；与碱洗釜出料口相连通的水洗釜，所述水洗釜设有工艺水进口和出料口；与水洗釜出料口相连通的薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器设有出料口，用于产出磷酸酯阻燃剂。该发明提供的磷酸酯阻燃剂的后处理装置能够提高后处理过程中物料间的传质效果，保证后处理后产品具有较高的收率。实验结果表明，采用该发明提供的装置后处理，得到的磷酸酯阻燃剂收率在94%以上。但是该发明没有特殊的除醛除气味工艺，得到产品仍然有醛类物质发出的不愉快的气味。

以上工艺方法均不能有效解决磷酸酯阻燃剂中气味的难题，需开发一种无气味的并且产品质量稳定性高的磷酸酯阻燃剂的制备工艺。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术中磷酸酯阻燃剂生产过程中会有部分环氧化合物被氧化为有气味的醛类物质溶解于产品内，后期高温抽真空也可能导致部分产品分解，变成有气味的副产物这一难题，提供一种更加优良的、低气味磷酸酯阻燃剂的制备工艺。