第 卷 第 期
年 月
福州大学学报 自然科学版
,
缩聚磷酸苯酉旨的研制
王 良恩 吴燕翔 朱跃姿
福州大学化学
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
系 , 福州 ,
摘 要 对缩聚磷酸苯酷的合成工艺中的反应温度
、
反应物分子 比
、
催化剂及其用量等进行了探
讨 , 得出了合成缩聚磷酸苯阶的合适条件
关键词 缩聚磷酸苯酚 阻燃剂 合成
磷酸酷类阻燃剂是磷系阻燃剂的一个重要类型 , 在塑料制品中应用十分广泛 但它挥发
性大
、
耐热性差 , 用之作为阻燃剂制成的塑料燃烧时有滴落物产生等缺点 , 且在塑料加工过
程中易挥发
、
分解 同时 由于分子量小 添加后对塑料制品机械性能影 响较大 因此 , 国外
近年来注重开发大分子量的缩聚型磷酸酷阻燃剂 〔’一 礴〕 , 而国内也有少量的研究报道 〔 一“〕
本文主要对缩聚磷酸苯酪的合成工艺条件进行研究 , 并对该阻燃剂在塑料中的应用进行了试
验 有关缩聚磷酸苯酚缩合反应动力学和其阻燃性能及应用实验研究在另文报道 〔
·
,
实验部分
反应机理
缩聚磷酸苯酷的合成反应分为两步进行
在催化剂作用下 , 与对苯二酚缩聚生成中间产物
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中间产物与苯酚发生酷化反应 , 生成缩聚磷酸苯酷
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如
其中 , 为聚合度
实验方法
将 和对苯二酚按一定配 比加人三 口 烧瓶中 ,
化剂 , 继续升温至预定反应温度 , 在恒温下进行反应
在搅拌下加热到一定温度后加人催
生成的 气体经水吸收器吸收 挥
发出的少量 经冷凝器冷凝回流 反应 中每隔一定时间取下吸收液用
标准
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溶液
本文收到 口期 刁 刃
王 良恩 男 , 年出生 , 副教授
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· · 福 州 大 学 学 报 第 卷
滴定 , 分析 的量 当产生 的 量接近反应 的理论值时即认为反应 已基本完成 由于
有微量未冷凝而被 气体带 出的 水解 , 也会产生盐酸 为了对这部份盐酸进行校
正 , 吸收液用磷钒铜黄 比色法在 分光光度计上测定磷含量 那么 , 将总盐酸量扣除因
水解产生的酸量 , 即为实际反应生成的 量
第一步反应完成后 , 在反应温度下抽真空至 以下 , 回收未反应的 回收
结束后加人一定量苯酚 , 加热到所 需温度进行第二步反应 反应生成的 同样用水 吸
收 , 反应结束后仍用抽真空 的方法 回收过量的苯酚 最后经碱洗
、
水洗
、 干燥等过程得到缩
聚磷酸苯酷产品
性能测试
测试方法
磷含量 采用磷钥酸哇琳重量法及磷钒铜黄比色法
分子量 采用 日本岛津 一 型高效液相凝胶色谱仪测定
酸值 以丙酮为溶剂 , 浪酚蓝为指示剂 , 用 的乙醇溶液滴定
粘度 用 一 型旋转粘度计测定
比重 比重瓶法测定
闪点 按 一 《石油产品闪点和燃点测定法 》进行测定
凝固点 按 一 《石油产品凝点测定法 》进行测定
测试结果
合成的缩聚磷酸苯酷物性数据列于 表
表 合成的缩聚磷酸苯醋物性
平均分子量 磷含量 酸值
· 一 , 粘度 ℃ 二 匕 重 闪点 ℃ 凝固点 ℃
一
结果与讨论
从反应原理可知 , 第一步缩聚反应是彩响产品性能的关键步骤 , 第二步反应只是简单的
酷化反应 所 以着重研究第一步反应的影响因索
催化剂选择及用量
可用于缩 聚磷酸苯酷合成反应 的催化剂有 许多 在相同反应条件下 , 对 型和 型两
种催化剂进行 比较实验 , 发现 型催化剂效果较好 , 反应速率大约快一倍 , 所以本文选用
型催化剂
催化剂用量增加可使反应速率加快 , 但用虽过多将使反应过程不 易控制 实验结果表
明 , 催化剂用量 以对苯二酚量的 一 为宜
反应温度
升高反应温度不但会增大反应速率
, 而且使产品的平均分子量增大 , 如图 所示 这可
能是因为分子量较大的反应物活性较低 , 其反应活化能相应较高 因此 , 升高反应温度有利
于分子较大的反应物参与反应 , 使得产物平均分 子童提高 但温度升高到一定程度后 , 分子
量增大不 明显 另外 , 反应 温度 太高 , 易挥发 反应速度太快 , 生成速率也太
快 , 易将 大量带走而造成损失 因此 由图 可确定出不同分子量的适宜反应温度
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第 期 王 良恩等 缩聚磷酸苯醋的研制
幼 原料摩尔比
在第一步反应中 , 若对苯二酚未能反应完
全 , 则造成第二步反应时残留的对苯二酚与中
间产物反应生成带有经基的副产物 , 影响产品
质量 为此 , 本实验采用 过量 , 因为
的回收相对 比较容易 然而 , 过
量太多对产品的平均分子量有影响 表 为对
苯二酚与 的摩尔比对产品平均分子量
的影响 数据表明 , 随 的比例增大 , 小
分子反应物参与反应的机率增加 , 产品的平均
分子量下降 此外 , , 过量太多亦增加回
收的负担 因此 , 应控制适宜的原料摩尔比
月倒闭
侧犯
枷枷
芝忽阵众汀截
图 反应温度与平均分子量的关系
表 原料摩比与产品平均分子 的关系
对苯二酚 , 《摩尔比 重均分子量风 数均分子量风 分散度
,‘曰,‘、︸二,口矛夕,于︵吕尸一挂了口矛
结语
缩聚磷酸苯醋可在 型催化剂的作用下 , 由
、 对苯二酚和苯酚经缩聚和醋化
两步反应制成
适宜的催化剂用量为对苯二酚量的 一 , 原料配比为 对苯二酚
参考文献
田中良典 木原刚 难姗性热可塑性树脂组成物 日本专利 , 一
田中良典 难燃剂的制造方法 日本专利 , 一 田
市 桥 瑛 司 , 松 永 仲 洋 , 田 那 部 繁 , 等 耐 炎 性 木 吵孟其 尹沙 。制 造 方 法 日 本 专 利
一 一
大关利男 阿久津光男 难燃性 , 二 一沙树脂组成物 日本专利 , 刊科
刘同保 余明新 范宏 含氯磷酸阶聚合体的研究 塑料工业 , 一
吴燕翔 王 良恩 , 朱跃姿 缩聚磷酸苯酚缩合反应动力学研究 福州大学学报 自然科学版 , ,
, 王 良恩 , 吴燕翔 一种大分子盘阻燃剂一缩聚磷酸苯醋 化工进展 ,
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, , ,
加 , ,
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