一种二丙基次膦酸铝的制备方法，以次磷酸钠和丙烯为反应原料，乙酸为溶剂，纳米金属氧化物为催化剂，催化次磷酸钠与丙烯的加成反应，合成高纯度二丙基次膦酸钠，然后与铝盐进行复分解反应，生成二丙基次膦酸铝。本发明专利技术的优点是：由于纳米金属氧化物的协同催化作用，光反应是在低温常压下进行，安全性高，耗能低，二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少；催化剂用量少，并可重复利用，成本低；由于光反应中二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少，复分解反应和水洗所需温度大大降低，即可得到纯度高、热稳定性好的白色固体产品。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，以次磷酸钠和丙烯为反应原料，乙酸为溶剂，纳米金属氧化物为催化剂，催化次磷酸钠与丙烯的加成反应，合成高纯度二丙基次膦酸钠，然后与铝盐进行复分解反应，生成二丙基次膦酸铝。本专利技术的优点是：由于纳米金属氧化物的协同催化作用，光反应是在低温常压下进行，安全性高，耗能低，二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少；催化剂用量少，并可重复利用，成本低；由于光反应中二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少，复分解反应和水洗所需温度大大降低，即可得到纯度高、热稳定性好的白色固体产品。【专利说明】—种二丙基次膦酸铝的制备方法
本专利技术涉及绿色环保型二丙基次膦酸盐阻燃剂的制备，特别是。
技术介绍
随着高分子材料工业快速发展及阻燃法规不断健全和完善，国内外目前对无毒、抑烟型环保无卤阻燃剂的需求愈加迫切。烷基次膦酸盐是近年开发的新一代绿色环保型磷系阻燃剂，与高分子聚合物材料具有较好的相容性，这类阻燃产品密度较低，阻燃剂用量较少，机械性能较好，色泽较佳，烟密度较低，相对电痕指数较高。特别的，二丙基次膦酸铝是一种有效用于尼龙和聚酯等工程塑料的阻燃剂，该产品市场潜力巨大，应用前景广泛，但关于其合成方法目前未见报道。US6011172和CN1280581报道了由黄磷和卤代烷基为原料制备二烷基次膦酸盐的方法。该方法使用黄磷为磷源，得到产物为二烷基次膦酸、单烷基亚膦酸、次磷酸等混合物体系，二烷基次膦酸产率低，仅为16% ;US4374780报道了通过2，4，4-三甲基戊烯-1与磷化氢气体发生自由基加成，随后用过氧化氢将磷化氢的反应产物氧化成次膦酸，生产高度支化的二烷基次膦酸，即二(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸，然而该方法必须用高的磷化氢压力(1000psig)来实现磷化氢和烯烃的高比例，并因而减少多余的三-(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸副产物。US6300516和US6329544报道了在过氧化物自由基引发剂作用下，烯烃与次磷酸盐反应制备二烷基次膦酸盐的方法。该方法中，反应体系的反应温度由热引发剂(有机或无机过氧化物)的分解温度决定，而大部分的过氧化物引发剂的分解温度都大于100°C。因此，反应体系所需温度一般较高，能耗较大，同时由于压力过高发生聚合反应，例如，以乙烯为原料易产生丁基次膦酸或盐等副产物，这些杂质将严重影响产品品质和初始分解温度等性能指标。综上所述，针对实际工业生产，寻找转化率高、原料易得、操作简单和安全系数高的生产工艺至关重要，具有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供，该制备方法反应条件温和、工艺简单、产率高、能耗低，所得产品纯度高、热稳定性好。本专利技术的技术方案:—种二丙基次膦酸铝的制备方法，以次磷酸钠和丙烯为反应原料，乙酸为溶剂，纳米金属氧化物为催化剂，催化次磷酸钠与丙烯的加成反应，合成高纯度二丙基次膦酸钠，然后与铝盐进行复分解反应，生成二丙基次膦酸铝，具体包括如下步骤:1)将次磷酸钠的乙酸溶液置于反应釜中，加入纳米金属氧化物催化剂，在低温常压条件下通入丙烯，然后在250w~500w紫外灯照射下反应10_20h，制得二丙基次膦酸钠溶液体系，并用水稀释至二丙基次膦酸钠浓度为0.05~1.0mol/L ；2) 50°C~70°C下向上述二丙基次膦酸钠溶液体系中加入浓度为0.05~1.0mol/L的铝盐溶液，得到二丙基次膦酸铝白色沉淀；3)将所得二丙基次膦酸铝白色沉淀在50°C~70°C热水中洗涤，然后在真空度为0.085至0.09MPa、温度为130°C的真空干燥箱内干燥，即可得到白色粉末状二丙基次膦酸招。所述反应釜内部压力为0.1MPa0所述纳米金属氧化物催化剂为ZnO、CdS、W03、SnO2, In03、ZnS, SiO2, ZrO20所述纳米金属氧化物催化剂加入量为次磷酸钠质量的0.1%~1%。本专利技术的优点是:由于纳米金属氧化物的协同催化作用，光反应是在低温常压下进行，安全性高，耗能低，二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少；催化剂用量少，并可重复利用，成本低；由于光反应中二丙基次膦酸钠转化率高，副产物少，复分解反应和水洗所需温`度大大降低，即可得到纯度高、热稳定性好的白色固体产品。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术进一步说明，但是它们并不是对本专利技术作任何限制。这里仅指出，本专利技术中使用的试剂和测试设备除特别标明出处之外，均为市售的通用产品。实施例1:，包括如下步骤:I)将106g —水合次磷酸钠溶解在600ml乙酸中并充分搅拌得到次磷酸钠的乙酸溶液，然后将其移至2L光反应器内，加入0.2g纳米ZnO并进行强烈搅拌，50°C下通入丙烯，并达到饱和，然后开启紫外灯，反应15h，所得反应混合液进行31P核磁共振谱(CDCCl3)表征分析，数据显示，二正丙基次膦酸钠含量达到90% (摩尔百分比)，二异丙基次膦酸钠含量达到6.7%，单正丙基次膦酸钠为2.6%，单异丙基次膦酸钠为0.7%，无次磷酸钠；2)用水将上述混合溶液稀释至含二丙基次膦酸钠(包括二正丙基次膦酸钠和二异丙基次膦酸钠)浓度为0.5mol/L ；3)60°C下将0.5mol/L硫酸铝溶液滴入2)中二丙基次膦酸溶液直至pH为2.0，得到二丙基次膦酸铝白色沉淀；4)将所得二丙基次膦酸铝白色沉淀在50°C热水中进行洗涤3次，然后在真空度为0.085至0.09MPa、温度为130°C条件下的真空干燥箱内干燥，即得白色粉末状二丙基次膦Ife招。据31P核磁共振谱(⑶CCl3)表征二丙基次膦酸铝含量99%，单丙基次膦酸铝仅为1% ;初始分解温度达到300°C (99%)。实施例2:，包括如下步骤:I)将212g —水合次磷酸钠溶解在1200ml乙酸中并充分搅拌得到次磷酸钠的乙酸溶液，然后将其移至2L光反应器内，加入1.2g纳米WO3并进行强烈搅拌，60°C下通入丙烯，并达到饱和，然后开启紫外灯，反应18h，所得反应混合液进行31P核磁共振谱(⑶CCl3)表征分析，数据显示，二正丙基次膦酸钠含量达到92% (摩尔百分比)，二异丙基次膦酸钠含量达到6.2%，单正丙基次膦酸钠为1.6%，单异丙基次膦酸钠为0.2%，无次磷酸钠；2)用水将上述混合溶液稀释至含二丙基次膦酸钠(包括二正丙基次膦酸钠和二异丙基次膦酸钠)浓度为0.25mol/L ；3) 50°C下将0.25mol/L硫酸铝溶液滴入2)中二丙基次膦酸溶液直至pH为2.0，得到二丙基次膦酸铝白色沉淀；4)将所得二丙基次膦酸铝白色沉淀在60°C热水中进行洗涤3次，然后在真空度为0.085至0.09MPa、温度为130°C条件下的真空干燥箱内干燥，即得白色粉末状二丙基次膦Ife招。据31P核磁共振谱(⑶CCl3)表征二丙基次膦酸铝含量99.5%，单丙基次膦酸铝仅为0.5% ;初始分解温度达到302°C (99%)。实施例3:，包括如下步骤:I)将212g —水合次磷酸钠溶解在1200ml乙酸中并充分搅拌得到次磷酸钠的乙酸溶液，然后将其移至2L光反应器内，加入2.0g纳米ZrO2并进行强烈搅拌，60°C下通入丙烯，并达到饱和，然后开启紫外灯，反应20h，所得反应混合液进行31P核磁共振谱(CDCCl3)表征分析，数据显示，二正丙基次膦酸钠含量达到94.5% (摩尔百分比)，二异丙基次膦酸钠含本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝贵，唐雪娇，杨喜生，赵震，郭建树，
申请(专利权)人：山东兄弟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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