研究背景
三(三溴新戊基)磷酸酯等高含鹵阻燃劑(highly halogenated flame tetardants，HHFRs)是指氯系或溴系阻燃劑中含鹵量在60%以上的阻燃劑，因含鹵量高，阻燃性能優(yōu)越，HHFRs在塑料及高分子材料等中得到了廣泛應(yīng)用。與常規(guī)阻燃劑相比，HHFRs在環(huán)境中更具持久性，濃度較高時(shí)在室內(nèi)外大氣與灰塵，土壤，沉積物，生物體甚至人體血清，母乳中頻繁檢出，且降解后形成毒性更強(qiáng)的脫鹵轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。毒理學(xué)證據(jù)表明，HHFRs呈顯著的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，造成神經(jīng)發(fā)育損傷等[1]。
三(三溴新戊基)磷酸酯的分子式為C5H8Br3O4P，分子量為1018.46，常溫常壓下可以穩(wěn)定存在，性狀為白色至近白色固體，主要用作添加型阻燃劑。
制備方法
方法一
阻燃劑生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域公開(kāi)了一種三(三溴新戊基)磷酸酯阻燃劑的一鍋法合成工藝，首先以季戊四醇，溴素，尿素為原料反應(yīng)得到三溴新戊基乙酸酯，然后在三溴新戊基乙酸酯中加入三氯氧磷，催化劑，縛酸劑合成三(三溴新戊基)磷酸酯，不需要單獨(dú)合成三溴新戊醇后再以三溴新戊醇為原料合成三(三溴新戊基)磷酸酯，可以實(shí)現(xiàn)三(三溴新戊基)磷酸酯的"一鍋"合成，工藝簡(jiǎn)化，提高了三(三溴新戊基)磷酸酯的生產(chǎn)效率，有利于三(三溴新戊基)磷酸酯的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。該方法通過(guò)合理控制原料，反應(yīng)時(shí)間及溫度等工藝參數(shù)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度[2]。
方法二
將三溴新戊醇加入反應(yīng)釜中控制溫度20-40度，攪拌0.5-1.5小時(shí)確認(rèn)物料溶解；加入除水劑，攪拌0.4-0.6小時(shí)，然后將催化劑加入到反應(yīng)釜中；保持溫度在35-40℃，滴加三氯氧磷，控制在4-5h滴加完成，滴加結(jié)束后，在40-50℃保溫0.5小時(shí)，然后慢慢升溫至80-140℃，升溫所用時(shí)間為3h，控制此溫度回流反應(yīng)10-15小時(shí)；升溫蒸出溶劑，蒸出所用時(shí)間控制在6-8h，溶劑蒸餾完成后降溫，產(chǎn)品抽濾，水洗至中性得三(三溴新戊基)磷酸酯。該方法采用溫和的反應(yīng)條件，而且得到的產(chǎn)品純度較高，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)[3]。
應(yīng)用
三(三溴新戊基)磷酸酯作為添加型阻燃劑主要用于阻燃類化工產(chǎn)品，下面就其中幾種實(shí)例展開(kāi)詳細(xì)介紹：
（1）制備阻碳酸鈣垢阻垢劑。原料為馬來(lái)酸二異丙酯，聚環(huán)氧琥珀酸鈉，硫酸鋅，聚甲基丙烯酸，水，鉬酸銨，六偏磷酸鈉，苯甲酸，丙三醇磷酸酯，丙烯酸羥丙酯，三(三溴新戊基)磷酸酯，甲基二乙醇胺，冰醋酸，鎢酸鈉和乙醇胺。所得產(chǎn)品主要用于阻碳酸鈣垢，用于低堿，低硬的軟水，操作簡(jiǎn)單，緩釋率97-99.9%，可以與有機(jī)膦酸鹽，有機(jī)膦酸酯，聚磷酸鹽等復(fù)配使用，阻礙和破壞無(wú)機(jī)鹽晶體正常生長(zhǎng)，減慢增長(zhǎng)數(shù)量，減少鹽垢形成，效果持久，50-60℃放置3-9個(gè)月，阻垢效果98-99%[4]。
（2）合成阻燃聚烯烴組合物。按重量份計(jì)，原料為以下組分：聚烯烴樹(shù)脂100份；三(三溴新戊基)磷酸酯0.5-10份；磷系阻燃劑0.5-10份；阻燃協(xié)效劑0.1-2份。所述的磷系阻燃劑選自次磷酸鹽，磷酸酯，聚磷酸鹽中的至少一種。合成的阻燃聚烯烴組合物具有優(yōu)良的阻燃性，表面光澤度，透明度等優(yōu)點(diǎn)，尤其是三(三溴新戊基)磷酸酯和磷酸酯，阻燃協(xié)效劑復(fù)配的情況下，表面光澤度，透明度較好[5]。
（3）制備基于PCT的抗菌阻燃仿真假發(fā)。該假發(fā)包括以下重量配比的組分：PCT 60-95%，馬來(lái)酸酐0.1-0.5%，聚丙烯酸酯0.1-1%，氯化石蠟0.1-0.5%，偏硼酸鋇0.4-6%，聚丙烯酸五溴芐酯0.3-5%，三(三溴新戊基)磷酸酯0.3-5%，亞乙基雙硬脂酰胺0.2-0.5%，納米碳酸鈣0.1-0.5%，納米銀抗菌劑1-3%，季膦鹽0.8-4%，α-守酮0.6-4.5%，殼寡糖0.8-5.5%，白礬0.2-4%。所得假發(fā)纖維其具備抗菌阻燃，優(yōu)異的耐水解和耐化學(xué)性，可卷性能穩(wěn)定，穿戴舒適，觸感柔軟，易梳理和染色等特點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[6]。
參考文獻(xiàn)
[1]張文睿,辛正豪,曾冬娟,等.高含鹵阻燃劑污染特征及分析方法研究進(jìn)展[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2024(003):024.
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[3]徐金偉,任偉民,丁加中,等.一種易于工業(yè)化生產(chǎn)的三(三溴新戊醇基)磷酸酯的合成方法:CN201610051592.9[P].
[4]凌云,凌天陽(yáng),金可心,等.一種阻碳酸鈣垢阻垢劑及其制備方法:CN201810528860.0[P].
[5]趙汪洋,黃險(xiǎn)波,葉南飚,等.一種阻燃聚烯烴組合物及其制備方法:CN201810635465.2[P].
[6]朱文統(tǒng).一種基于PCT的抗菌阻燃仿真假發(fā)纖維及其制備方法:CN202010401864.X[P].