本发明属于化工领域，涉及一种化工助剂的制备方法，尤其涉及一种液体阻燃剂的制备方法。
背景技术：
阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要，预防火灾发生，保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用，它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂，广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料，在受到外界火源攻击时，能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播，从而达到阻燃的作用。阻燃剂通常可分为以下4类：卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂。
在众多的阻燃剂品种中，卤素系阻燃剂以其阻燃效果好、不影响材料物化性能而得到广泛的应用。但是，加入卤素系阻燃剂的聚合物在燃烧时发烟量大、易放出腐蚀性气体（如HCl、HBr等）和有害性气体，容易造成二次危害。因此，当今世界的阻燃剂研究朝着无卤化的方向发展。氢氧化铝、氢氧化镁阻燃剂在应用时是依靠化学分解吸热以及释放出水而起到阻燃作用的，具有无毒性、不腐蚀加工机械、分解后生成的氧化铝、氧化镁化学性质稳定，因此不产生二次危害。随着火灾事故的频繁发生以及由此带来的重大的人员和财产的损失，我国已经规定在修建地铁等重要的建筑时使用的电线电缆必须是无卤阻燃电线电缆，而随着人们环境保护和自身安全意识的不断提高，聚合物材料的无卤阻燃必然称为今后的发展方向。近年来，氢氧化铝（ATH）阻燃剂是无机阻燃剂中应用最广泛、用量最大的一种，而氢氧化镁阻燃剂则是发展最快的一种。与氢氧化铝相比，氢氧化镁的分解温度更高一些（氢氧化铝为220℃左右，氢氧化镁则在350~400℃），更适合某些聚合物的加工要求，并且还有促进聚合物碳化的作用。因此近年来对氢氧化镁阻燃剂的研究较多，应用领域也不断扩大。
磷系阻燃剂作为一种高效、无烟、低毒、无污染的阻燃剂，备受研究者关注，已经在合成和应用等方面取得了显著成就。单质磷是易燃物，但是在树脂中，红磷和其他含磷添加剂作用过程却不是单纯的氧化，含磷添加剂主要在凝聚相中作用，阻燃机理为:
第一步
形成磷酸配作为脱水剂，并促进成炭，炭的生成降低了从火焰到凝聚相的热传导。
第二步
磷酸可吸热，因为它阻止了CO氧化为CO2，降低了加热过程。
第三步
对凝聚相形成一层薄薄的玻璃状的或液态的保护层，因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的热量和质量传递，抑制了炭氧化过程，降低了含磷阻燃剂受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸偏→磷酸→聚偏磷酸，聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表合物与空气隔绝；脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表面阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，纯氢原子浓度大大降低，表明PO·捕获H·，即PO·+H·=HPO。
近年来，含磷阻燃剂是无机阻燃剂中应用最广泛、用量最大的一种，因此近年来对含磷阻燃剂的研究较多，应用领域也不断扩大。
现有技术中，常见的聚合物用的阻燃剂，大都为固体粉末或颗粒，而固体阻燃剂环保级别低，成本高；与此不同，液体阻燃剂，特别是无卤液体阻燃剂，如四苯基(双酚-A)二磷酸酯(BDP)和四苯基间苯二酚二磷酸酯(RDP)，可以达到环保的要求。
因此，对于本领域研发人员而言，研发出一种更加环保的液体阻燃剂及其制备方法无疑是阻燃剂研发工作的重点之一。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的缺陷与不足，结合上述理由，发明人研发出了一种环境友好型的液体阻燃剂的制备方法，所述制备方法为以腰果酚、三氯氧磷为反应物，以氯化镁为催化剂，在反应容器中进行的一锅烩反应。其中，所使用的腰果酚，属于纯天然原料，不会给环境带来污染或毒害。此外，所述制备方法无需使用溶剂，能够降低生产能耗和生产成本，同时避免溶剂污染。
优选地，上述液体阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，采用梯度升温加热反应，保持反应体系微正压；然后，对反应体系施以负压，加热反应，直至反应完全；
（2）对反应体系进行中和处理；
（3）后处理，制得所述液体阻燃剂。
进一步优选地，上述制备方法中的步骤（1）为：向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.00~3.40：0.8~1.2：0.01~0.04；保持反应体系微正压；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为50~60℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为148~150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
更进一步优选地，在上述制备方法中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.02:1:0.02。
进一步优选地，上述制备方法中的步骤（2）为：接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料，并进行分水。
进一步优选地，上述制备方法中的步骤（3）为：脱水，然后过滤，制得所述液体阻燃剂。
更进一步优选地，所述脱水的操作温度为100~110℃，操作压力为-90~-95kpa。
更进一步优选地，所述过滤采用1μm孔径的单袋过滤器实施。
更进一步优选地，上述制备方法中，所述微正压为10kpa~15kpa，所述负压为-75kpa ~-85kpa。值得说明的是，本发明中所列出的压力均为表压。
本发明所述制备方法以腰果酚、三氯氧磷为反应物，以氯化镁为催化剂进行化学反应，随后经过中和、后处理等操作，即得到液体阻燃剂产品。依据本发明所述方法制备的液体阻燃剂，不仅具有传统阻燃剂所具有的阻燃性能，而且因其为液体而具有使用方便、计量准确的特性；此外，本发明所提供的制备方法工艺路线短，操作简便，工艺绿色环保，适于工业化生产，因而，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施方式。
本发明提供了一种液体阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为以腰果酚、三氯氧磷为反应物，以氯化镁为催化剂，在反应容器中进行的一锅烩反应。
在一个优选实施例中，所述液体阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，采用梯度升温加热反应，保持反应体系微正压；然后，对反应体系施以负压，加热反应，直至反应完全；
（2）对反应体系进行中和处理；
（3）后处理，制得所述液体阻燃剂。
在一个进一步优选的实施例中，所述制备方法中的步骤（1）为：向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.00~3.40：0.8~1.2：0.01~0.04；保持反应体系微正压；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为50~60℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为148~150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
在一个更进一步优选的实施例中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.02:1:0.02。
在一个进一步优选的实施例中，所述制备方法中的步骤（2）为：接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料，并进行分水。
在一个进一步优选的实施例中，所述制备方法中的步骤（3）为：脱水，然后过滤，制得所述液体阻燃剂。
在一个更进一步优选的实施例中，所述脱水的操作温度为100~110℃，操作压力为-90~-95kpa。
在一个更进一步优选的实施例中，所述过滤采用1μm孔径的单袋过滤器实施。
在一个更进一步优选的实施例中，所述微正压为10kpa~15kpa，所述负压为-75kpa ~-85kpa。
下述液体阻燃剂的制备方法中的步骤如无特别说明均为常规方法，所述原料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例 1
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.12：0.9：0.02；保持反应体系的微正压为10kpa~15kpa（G）；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为50~55℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为148~150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以-75kpa~-85kpa（G）的负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
（2）接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料三次，并进行分水；
（3）在100℃和-90kpa（G）条件下脱水，然后采用1μm孔径的单袋过滤器进行过滤，制得所述液体阻燃剂产品。
实施例 2
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.02:1:0.02；保持反应体系的微正压为10kpa~15kpa（G）；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为55~60℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为148~150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以-75kpa~-85kpa（G）的负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
（2）接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料三次，并进行分水；
（3）在110℃和-93kpa（G）条件下脱水，然后采用1μm孔径的单袋过滤器进行过滤，制得所述液体阻燃剂产品。
实施例 3
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.30:1.1:0.04；保持反应体系的微正压为10kpa~15kpa（G）；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为50~56℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以-75kpa~-85kpa（G）的负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
（2）接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料三次，并进行分水；
（3）在106℃和-95kpa（G）条件下脱水，然后采用1μm孔径的单袋过滤器进行过滤，制得所述液体阻燃剂产品。
实施例 4
（1）向反应容器中加入腰果酚、三氯氧磷和氯化镁，其中，腰果酚、三氯氧磷和氯化镁的摩尔比为3.40:1.2:0.03；保持反应体系的微正压为10kpa~15kpa（G）；首先，进行第一阶段加热反应：反应温度为58~60℃，反应时间2小时；接着，再经4小时梯度升温至150℃；进行第二阶段加热反应，反应温度为148~150℃，反应时间2小时；然后，对反应体系施以-75kpa~-85kpa（G）的负压，并保持该负压，于128~130℃进行第三阶段加热反应2小时；其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段加热反应分别产生的氯化氢气体均被排入氯化氢吸收系统。
（2）接着加入32wt%的氢氧化钠水溶液进行中和，其中，氢氧化钠的摩尔量为氯化镁摩尔量的4倍；然后，加入重量为所述氢氧化钠水溶液重量9倍的软水，清洗物料三次，并进行分水；
（3）在101℃和-95kpa（G）条件下脱水，然后采用1μm孔径的单袋过滤器进行过滤，制得所述液体阻燃剂产品。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行 的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。