磷酸三辛酯的应用与制备

2020/3/20 8:24:38

背景及概述[1-2]

磷酸三辛酯为无色、无臭,透明的不挥发性油状液体。其可用作耐寒增塑剂,也可用作某些合成纤维添加剂。由辛醇和氧氯化磷作用制取。

应用[3-4]

磷酸三辛酯是一种既有阻燃性又有耐寒性的特种增塑剂,其低温性优于己二酸酯类,耐水性优良,挥发性低,与PVC树脂配合具有优异的凝胶作用,同时能赋予制品优良的机械性能、紫外光稳定性、抗老化性、阻燃性及抑菌作用。主要应用于军用PVC制品、涂料、合成橡胶及纤维中,还可以用于双氧水(H2O2)的工作溶剂、润滑油添加剂、贵重金属萃取剂等。

如制备浓度约为35%的过氧化氢,它在体积份数设为1000份的单位体积内的组分及体积份数为蒽醌100~120份、其余为磷酸三辛酯和重芳烃,磷酸三辛酯与重芳烃的体积份数比为1∶3,将蒽醌、磷酸三辛酯、重芳烃置入反应装置,输入氢气进行氢化反应得到氢化液,将氢化液置入反应装置,输入空气进行氧化反应得到氧化液输送至萃取塔中兑入纯水,磷酸三辛酯与重芳烃的体积份数比为1∶3.6~4.4,氧化液与纯水的体积份数比为1∶1.6~2。本发明大大优化了工艺流程,提高了产品质量和生产速度,减少了能源损耗以及设备的占用,降低了人力成本和生产成本,提高了市场的竞争力。

再如,用于之别一种造纸污水处理剂,该处理剂由以下按照重量份的原料组成:膨润土33-40份、龙眼核10-18份、甲基硅酸钠1-5份、硅灰石5-12份、磷酸三辛酯8-16份。将龙眼核粉碎、食醋浸泡、热处理得龙眼核粉;将膨润土、硅灰石混合研磨,依次加入配制的磷酸三辛酯溶液、龙眼核粉、甲基硅酸钠加热搅拌处理,然后进行微波处理、高温煅烧、降至室温即得。

本发明的处理剂能够大大降低污水中的COD、BOD、SS和金属离子等各指标,使用方便,提高了水质、保护了环境,处理后的污水其各项指标均符合GB18918-2002标准。本发明环保,对水质不会造成二次污染,回收方便,制作工艺简单、易操作,原料简单、取材广,成本低,适于大规模生产。

制备[5-6]

方法1:一种磷酸三辛酯的制备方法,步骤如下:

 

⑴合成工序:取异辛醇,并升温至47~53℃,搅拌条件下,向异辛醇中滴加三氯氧磷,控温在65±2℃,在4~6小时内加完,并继续反应平衡4~6小时,去除反应产生的酸,得粗酯;

⑵中和平衡工序:将粗酯加入碱液中搅拌中和平衡1~1.5小时,温度70±3℃,中和控制pH值8~9;经分离,得沉淀,把沉淀转移至80±2℃的热水中,水洗2‑3次,控制pH值6.5~7.5,分离除去杂质及盐和水,得合格的湿粗酯;

其中,异辛醇:三氯氧磷:碱液的摩尔比为2.5~3.2:1:1~1.6;

⑶负压蒸馏脱水工序:将合格湿粗酯经减压蒸馏分离,取98~102℃馏分,即得磷酸三辛酯。

方法2:一种磷酸三辛酯的生产方法,其特征在于,生产步骤如下:

1) 混料过程:先在混料釜内加入计量的辛醇,用冷冻盐水冷却到-15℃以下,然后在真空条件下分批加入计量的三氯氧磷,当温度升高到15~20℃时停止加入,等反应物冷却到-15℃以下时再加,直到加完为止,所述三氯氧磷与辛醇摩尔比为1∶3.10-3.15;然后再加入计量的催化剂,催化剂用量为三氯氧磷质量的0.5%;所述催化剂是四氯化钛;

2) 酯化过程:在-0.097MPa的真空条件下,把上述混合好的物料慢慢升温,前期控制升温速度在15-20℃/h,使反应产生的氯化氢气体能及时排出,减少副反应的发生,反应3小时,当反应釜内物料到达80-90℃时,加快升温速度,控制在30℃/h,以加快反应速度;当反应温度达到110℃时,往反应体系内补加入上述辛醇量的10%,继续以40℃/小时的速度升温反应至150℃,反应结束;在混料釜后通过导管连接有抽气式氯化氢吸收装置,反应放出的氯化氢气体通过与混料釜连接的吸收装置吸收,使产生的氯化氢气体及时排出,并防止泄漏到空气中;

3) 中和水洗:把上述反应物料打入中和釜内,加入5-10wt%的碱液,进行中和,中和温度80-85℃,中和时间0.5-1小时,中和好后分去碱液;然后先用10wt%的盐水洗2-3次,再用水洗4-6次,直至洗出的水内不含副产物磷酸二辛酯的钠盐为止;

4) 脱醇:把上述物料打入脱醇釜内,在-0.097MPa的真空条件下,慢慢升温至120-130℃,当脱出的醇较少时,往釜内通入一定量的蒸汽,进行汽提,直至釜内产品闪点大于190℃,停止脱醇;回收脱除的醇,精馏后加入到步骤1)的混料中,作为反应原料;

5) 精制:上述物料再用3wt%左右的碱液在80-90℃的条件下进行中和,中和0.5-1小时,去除碱液,然后用5wt%的盐水洗2-3次,再用水洗3-5次,至产品酸值小于0.1mgKOH/g;

6) 脱水:把上述物料打入脱水釜,加入占待脱水物料0.1-0.2wt%的活性炭,在-0.097MPa的真空条件下,慢慢升至130℃,待物料内水分小于0.1%时,停止脱水;把物料进行压滤,即得产品。

主要参考资料

[1]  化学词典

[2] 磷酸三辛酯的生产及在双氧水生产中的应用

[3] CN200710041693.9一种制备浓度约为35%的过氧化氢方法

[4] CN201611043147.4一种造纸污水处理剂及其制备方法和应用

[5] CN201310120780.9一种磷酸三辛酯的合成方法

[6] CN201310399695.0一种磷酸三辛酯的生产方法

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