简述
乙基膦酸二乙酯(diethyl ethylphosphonate,DEEP) 是医药工业、阻燃工业的重要原料,其分子式为C6H15O3P,性状为无色透明液体,易溶于醇、醚、苯等有机溶剂中。关于该物质的物化性质,实验测定其熔点为-83℃,沸点为198 ℃,闪点>200℃,分解温度 >180℃[1]。

生产方法
采用亚磷酸三乙酯为原料,碘为催化剂,碘的加入量为亚磷酸三乙酯总质量的1‰~3‰,加温至135℃±5℃,启动反应;同时,开启回流冷凝器对蒸出的气体进行冷凝;再控制反应釜内温度为130℃~170℃,时间为40~80分钟;然后,控制反应釜内的温度160℃~175℃,直至反应釜不再放热,回流管道无回流;然后老化3~4小时;再进行减压蒸馏,冷凝后的乙基磷酸二乙酯进入成品罐。该方法反应简单,设备投资少,产品收率高,无污水排放,生产周期短[1]。

定量分析
文献介绍了一种利用气相色谱仪对乙基磷酸二乙酯进行快速定量分析的方法:通过对系列浓度的乙基膦酸二乙酯标准溶液测试分析,建立乙基膦酸二乙酯与质量浓度的外标标准工作曲线。方法在质量浓度45.05~253.30 mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数0.99997,检出限为0.3 mg/L,七次连续测定相对标准偏差为0.423%,加标回收率为101.09%~103.85%。该方法可用于乙基膦酸二乙酯快速定量分析[2]。
应用
乙基磷酸二乙酯广泛用于环氧树酯、酚醛树酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等,是聚氨酯软质泡沫制品、不饱和聚酯树酯、环氧树酯等高分子材料制品的阻燃剂[1]。例如,文献报道了一种聚氨酯泡沫组合物,其原料包括硬泡聚醚多元醇、软泡聚醚多元醇、聚异氰酸酯化合物、发泡剂、催化剂、活性剂、交联剂、乙基磷酸二乙酯和水等。制备得到的聚氨酯泡沫稳定性好,利用率高[3]。
此外,以聚醚多元醇、二月桂酸二丁基锡、乙基磷酸二乙酯、抗静电剂、水性环氧树脂等物质组成的组分A与异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯、过氧化二苯甲酰、异丙醇等组成组分A按照一定质量分数复配可以得到一种双组分聚氨酯树脂体系。该涂双组分聚氨酯树脂膜性能优良,保持了溶剂型环氧涂料在抗冲击强度,光泽度和硬度方面的优点,而且附着力提高,柔韧性大为改善,涂膜耐水性和耐化学药品性能优良[4]。
有关研究
锂离子电池(LIBs)在电动汽车和电化学储能等领域有着广泛的应用。然而,商用碳酸酯电解液的低闪点和易燃烧给锂离子电池的应用拓展带来了安全隐患。通过引入低成本,不可燃的乙基膦酸二乙酯阻燃剂,可以有效降低电解液燃烧的风险。然而,乙基膦酸二乙酯与锂离子之间的相互作用强,容易导致它进入锂离子的第一溶剂化壳层,参与形成负极表面固态电解质界面。但是,乙基磷酸二乙酯还原分解形成的固态电解质界面电子屏蔽能力差,难以阻止溶剂分子在界面持续分解,导致石墨负极失效。研究通过强配位溶剂碳酸乙烯酯和弱配位溶剂线性碳酸酯协同调节二者之间的作用强度,降低了乙基磷酸二乙酯在锂离子的第一溶剂化壳层中的占比,抑制了其在负极上的分解。在构筑的常规浓度(约1.15 mol/L)乙基磷酸二乙酯改性的碳酸酯电解液中,石墨负极稳定循环150圈后的容量保持率高达95.6%。此外,该电解液在-60℃下仍能保持良好的流动性,并且石墨/磷酸铁锂电池在-20℃下循环50圈后仍有49.3%的容量保持率[5]。
参考文献
[1]董晓红,房连顺,杨健.一种乙基膦酸二乙酯的生产方法.CN201310047631.4.
[2]李秋霞,陈佳琦,李远超,等.一种乙基膦酸二乙酯的快速定量分析方法[J].应用化工, 2020, 49(S01):210-211.DOI:10.3969/j.issn.1671-3206.2020.z1.046.
[3]林斌.一种聚氨酯泡沫组合物,聚氨酯泡沫及其制作方法:CN202210802465.3[P].
[4]陈永务,黄之杰.双组分聚氨酯树脂体系及其应用:CN202310504315.9[P].
[5]汪书苹,杨献坤,李昌豪,等.乙基膦酸二乙酯基阻燃宽温域电解液在锂离子电池中的应用[J].储能科学与技术, 2024, 13(7):2161-2170.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0117.