新型阻燃剂磷酸三(2-氯乙基)酯的应用与研究

2026/4/20 8:02:09 作者:风华

概述

磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是一种典型的有机磷阻燃剂,广泛地应用于生产各类工业产品[1]。其化学式为C6H12Cl3O4P,常温下性状为浅黄色油状液体,可溶于醇、酮、醚、苯等多种有机溶剂。需要注意的是,一定浓度的磷酸三(2-氯乙基)酯可致肝细胞线粒体损伤和线粒体功能指标异常,提示其有肝细胞线粒体毒性[2]。另外,毒理学研究还表明,磷酸三(2-氯乙基)酯可破坏内分泌系统,产生神经毒性,生殖毒性和发育毒性,对人类健康构成威胁[3]

磷酸三(2-氯乙基)酯.png

生产方法

磷酸三(2-氯乙基)酯的生产方法包含如下步骤:⑴合成。将三氯氧磷,一次抽入反应罐,加催化剂四氯化钛,启动搅拌,反应釜夹套给温水,料温升至40℃以上,把夹套给汽关掉,开始通入环氧乙烷,料温上升,控制反应温度:56+6℃,取样测其pH=6,反应达到终点;停止通环氧乙烷,料温在60-64℃,平衡1.5-3小时,然后用负压脱去过量的环氧乙烷,温度控制55-60℃,时间为1-1.5小时,合成粗酯;⑵洗涤。该生产方法步骤少,合成条件控制精确,如温度和pH等,合成出的磷酸三(2-氯乙基)酯纯度,生产效率高[4]

应用

有机磷酸酯(OPEs)是有机磷阻燃剂的主要成分,被广泛应用于工业与家用产品中以增加产品的耐热性与可塑性等[5]。磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是其中应用相当广泛的一种典型有机磷阻燃剂[1]。将TCEP作为锂离子电池阻燃剂可以提高电池的安全性。采用循环伏安,差热分析(DTA)和电子扫描电镜(SEM)研究了电解液1mol/L LiPF6+EC+DMC(质量比1/1)中添加7.5(wt)%TCEP时TCEP的分解电位,分解温度和电池100次循环后的负极表面形貌,用高温测试和电化学测试手段考察了电解液中添加3(wt)%和7.5(wt)%TCEP对电池安全性和电化学性能的影响。结果表明,当TCEP含量为7.5(wt)%时,电解液的分解电压为4.7V,电解液差热分析(DTA)曲线分别在250,280和320℃出现TCEP的三个分解吸热峰,电池循环100次后表面形貌良好。在150℃环境温度下对电池进行的耐高温测试表明,电池温度在147~155℃上下波动,且TCEP对电池循环性能的影响极小,是一种较为理想的阻燃剂[6]

降解研究

磷酸三(2-氯乙基)酯阻燃性质优良,应用范围广泛,具有极高的生产价值。但是其作为一种中间体直接添加到产品中,很容易通过挥发,磨损等方式进入农田土壤成为农作物生长的安全隐患[1]。因此,针对其展开深入的降解研究消除其危害具有重要意义。文献报道了一种采用苏云金芽孢杆菌降解磷酸三(2-氯乙基)酯的方法:在30℃条件下,将苏云金芽孢杆菌接种于磷酸三(2-氯乙基)酯降解培养基中,恒温摇床降解培养后,采用气相色谱质谱联用法(GC-MS)测定培养液中残留的磷酸三(2-氯乙基)酯浓度,以此分析该菌株对磷酸三(2-氯乙基)酯的降解效果。此方法对环境适应性强,对有机磷系阻燃剂降解的程度较高,且成本较其他方法低[7]

毒性效应研究

为了探讨新型阻燃剂磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)的毒性效应,为TCEP的安全性评价提供依据。研究人员以稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)为实验生物,采用半静态实验方法,分别进行96 h急性毒性和28 d慢性毒性实验。对稀有鮈鲫肝脏及脑组织中SOD和GSH-Px酶活性进行测定。

结果发现:三(2-氯乙基)酯(TCEP)对稀有鮈鲫的96 h半致死浓度LC50为136.9(111.6~167.9)mg/L。经过TCEP暴露28 d后,稀有鮈鲫肝脏及脑组织中SOD和GSH-Px酶活性变化测定结果显示,与对照组相比,暴露组SOD和GSH-Px的活性均受到明显抑制,且随着TCEP的暴露浓度增加其抑制作用均显著增强(P<0.05)。也就是说,TCEP暴露可以诱发稀有鮈鲫毒性作用,并对水生生物具有明显的生态毒性效应[8]

参考文献

[1]姚梦月.磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)胁迫对小麦种子萌发及生理特性的影响[D].郑州大学,2021.

[2]张文娟,张佑健,王志远,等.三(2-氯乙基)磷酸酯诱导肝细胞线粒体毒性的研究[J].环境与职业医学, 2015.DOI:CNKI:SUN:LDYX.0.2015-10-008.

[3]韦柳情,刘佳,陈一波,等.氯离子对UV/H(2)O(2)降解磷酸三(2-氯乙基)酯的影响[J].西南民族大学学报:自然科学版, 2023, 49(3):269-274.DOI:10.11920/xnmdzk.2023.03.005.

[4]张云刚,张传义,赵春忠,等.一种磷酸三(2-氯乙基)酯的生产方法:CN 201310120433[P].

[5]乔宇.磷酸三(2-氯乙基)酯的水生态风险与敏感毒性效应机理研究[D].中国环境科学研究院,2023.

[6]贺艳兵,唐致远,陈玉红,等.锂离子电池阻燃剂磷酸三(β-氯乙基)酯[J].化学通报, 2007, 70(3):5.DOI:10.3969/j.issn.0441-3776.2007.03.009.

[7]赵晓祥,赵银平,孙璐璐,等.一种采用苏云金芽孢杆菌降解磷酸三(2-氯乙基)酯的方法.2016.

[8]塔娜,房彦军,郭小娟,等.磷酸三(2-氯乙基)酯阻燃剂对稀有鮈鲫的毒性的初步观察[J].解放军预防医学杂志, 2013, 05(v.31;No.169):61-62.DOI:CNKI:SUN:JYYX.0.2013-05-022.

免责申明 ChemicalBook平台所发布的新闻资讯只作为知识提供,仅供各位业内人士参考和交流,不对其精确性及完整性做出保证。您不应 以此取代自己的独立判断,因此任何信息所生之风险应自行承担,与ChemicalBook无关。文章中涉及所有内容,包括但不限于文字、图片等等。如有侵权,请联系我们进行处理!
阅读量:96 0

欢迎您浏览更多关于磷酸三(2-氯乙基)酯的相关新闻资讯信息