一种二乙基膦酸铝的制备方法与流程

本发明属于精细化工生产，具体涉及一种二乙基膦酸铝的制备方法。

背景技术：

1、二乙基次膦酸铝是一种化合物，其分子式为al(po2c4h10)3，cas号为225789-38-8，摩尔质量为390.3g/mol，结构式如式1所示。产品为白色粉末状固体，适用于高温尼龙(含玻纤增强和非增强)阻燃改性。阻燃改性后的材料表现出良好的物理性能和电气性能。同时，二乙基次膦酸铝可配合含氮阻燃剂用于pa6、pa66(含玻纤增强和非增强)阻燃，制品可以达到ul94v-0(0.4mm)阻燃。

2、

3、中国专利cn1660858a公开了用于制备二甲基次膦酸盐的方法，其中实施例公开了二乙基次膦酸铝的制备方法，在压力0.6mpa下，将乙烯通入高压反应釜中进行，反应温度在110-110℃进行反应，反应6小时，然后再成盐，制备步骤简单，但得到产品的含有2％左右的丁基乙基次膦酸铝，杂质含量高。由于杂质偏高，在二乙基次膦酸铝进行阻燃添加的应用过程中会影响终端产品的质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种二乙基膦酸铝的制备方法，本发明提供的方法能够制备得到高纯度的二乙基膦酸铝，且制备方法简单，适宜工业化生产。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种二乙基膦酸铝的制备方法，包括以下步骤：

4、将次磷酸碱金属盐、自由基引发剂和水混合，在乙烯气氛中进行第一阶段乙基化反应，得到第一过渡态体系，将所述第一过渡态体系降温降压后进行第二阶段乙基化反应，得到第二过渡态体系，将所述第二过渡态体系降温降压后进行第三阶段乙基化反应，得到二乙基磷酸碱金属盐的水溶液；所述第一阶段乙基化反应的温度≥120℃，所述第一阶段乙基化反应的压力≥1mpa，所述第一阶段乙基化反应与所述第二阶段乙基化反应的温度之差的绝对值≤20℃，所述第二阶段乙基化反应与所述第三阶段乙基化反应的温度之差的绝对值≤20℃，所述第一阶段乙基化反应与所述第二阶段乙基化反应的压力之差的绝对值≤0.3mpa，所述第二阶段乙基化反应与所述第三阶段乙基化反应的压力之差的绝对值≤0.2mpa；

5、将所述二乙基磷酸碱金属盐的水溶液和水溶性铝盐混合进行沉淀反应，固液分离得到所述二乙基膦酸铝；所述二乙基膦酸铝中丁基乙基次膦酸铝的质量百分含量≤1％。

6、优选的，所述第一阶段乙基化反应的温度为120～130℃，所述第一阶段乙基化反应的压力为1～1.2mpa。

7、优选的，所述第二阶段乙基化反应的温度为110～120℃，所述第二阶段乙基化反应的压力为0.9～1mpa。

8、优选的，所述第三阶段乙基化反应的温度为100～110℃，所述第三阶段乙基化反应的压力为0.8～0.9mpa。

9、优选的，所述第一阶段乙基化反应、第二阶段乙基化反应和第三阶段乙基化反应的保温保压总时间为5～10h。

10、优选的，所述第一阶段乙基化反应、第二阶段乙基化反应和第三阶段乙基化反应的保温保压时间之比为3:3:(2～3)。

11、优选的，所述次磷酸碱金属盐与所述乙烯的摩尔比为1:(2～5)；

12、所述自由基引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过氧化氢、过甲酸和过乙酸中的一种或多种；所述次磷酸碱金属盐和所述自由基引发剂的摩尔比优选为(50～100):1。

13、优选的，所述水溶性铝盐为硫酸铝；

14、所述水溶性铝盐和所述二乙基磷酸碱金属盐的摩尔比为(1.1～1.2):6。

15、优选的，所述沉淀反应的温度为50～100℃，所述沉淀反应的ph值为2～6。

16、本发明提供了一种二乙基膦酸铝的制备方法，包括以下步骤：将次磷酸碱金属盐、自由基引发剂和水混合，在乙烯气氛中进行第一阶段乙基化反应，得到第一过渡态体系，将所述第一过渡态体系降温降压后进行第二阶段乙基化反应，得到第二过渡态体系，将所述第二过渡态体系降温降压后进行第三阶段乙基化反应，得到二乙基磷酸碱金属盐的水溶液；所述第一阶段乙基化反应的温度≥120℃，所述第一阶段乙基化反应的压力≥1mpa，所述第一阶段乙基化反应与所述第二阶段乙基化反应的温度之差的绝对值≤20℃，所述第二阶段乙基化反应与所述第三阶段乙基化反应的温度之差的绝对值≤20℃，所述第一阶段乙基化反应与所述第二阶段乙基化反应的压力之差的绝对值≤0.3mpa，所述第二阶段乙基化反应与所述第三阶段乙基化反应的压力之差的绝对值≤0.2mpa；将所述二乙基磷酸碱金属盐的水溶液和水溶性铝盐混合进行沉淀反应，固液分离得到所述二乙基膦酸铝；所述二乙基膦酸铝中丁基乙基次膦酸铝的质量百分含量≤1％。本发明提供的制备方法采用分阶段的方式进行自由基乙基化反应，首先在较高的温度和压力条件下进行乙基化反应，使得次磷酸碱金属盐与乙烯反应生成过渡态的中间体，然后降低温度和压力后继续进行乙基化反应，确保过渡态中间体充分生成，最后再次降低温度和压力进行乙基化反应，使得丁基乙基次磷酸碱金属盐的水溶液中杂质成分大大的降低，从而最终得到的二乙基膦酸铝中丁基乙基次膦酸铝的质量百分含量≤1％，纯度高。

技术特征：

1.一种二乙基膦酸铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段乙基化反应的温度为120～130℃，所述第一阶段乙基化反应的压力为1～1.2mpa。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二阶段乙基化反应的温度为110～120℃，所述第二阶段乙基化反应的压力为0.9～1mpa。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第三阶段乙基化反应的温度为100～110℃，所述第三阶段乙基化反应的压力为0.8～0.9mpa。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段乙基化反应、第二阶段乙基化反应和第三阶段乙基化反应的保温保压总时间为5～10h。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段乙基化反应、第二阶段乙基化反应和第三阶段乙基化反应的保温保压时间之比为3:3:(2～3)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述次磷酸碱金属盐与所述乙烯的摩尔比为1:(2～5)；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性铝盐为硫酸铝；

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀反应的温度为50～100℃，所述沉淀反应的ph值为2～6。

技术总结
本发明属于精细化工生产技术领域，具体涉及一种二乙基膦酸铝的制备方法。本发明提供的制备方法：将次磷酸碱金属盐、自由基引发剂和水混合后首先在较高的温度和压力条件下进行乙基化反应，使得次磷酸碱金属盐与乙烯反应生成过渡态的中间体，然后降低温度和压力后继续进行乙基化反应，确保过渡态中间体充分生成，最后再次降低温度和压力进行乙基化反应，使得丁基乙基次磷酸碱金属盐的水溶液中杂质成分大大的降低，从而最终得到的二乙基膦酸铝中丁基乙基次膦酸铝的质量百分含量≤1％，纯度高。

技术研发人员：李旭锋,林平,颜志伟,王秋伟,蒋紫安
受保护的技术使用者：浙江万盛股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15