本发明专利技术公开了一种新型溴化聚苯醚合成工艺，包括以下步骤：（1）聚合：向甲醇中投入摩尔比为1:0.5‑2的固体三溴苯酚和固体甲醇钠，加入催化剂升温至65℃回流反应4 h，降温抽滤，甲醇淋洗后烘干得POBP粗品；（2）重结晶：将步骤（1）制得的POBP粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，开启电磁搅拌，将其快速滴加到与四氢呋喃相等重量的甲醇中，后继续搅拌1 h，抽滤烘干备用；（3）溴化：取POBP溶于三倍重量的二氯乙烷中，20‑30℃滴加过量的溴素，升温到75℃反应4 h，降温至30℃，调PH、抽滤、淋洗、再抽滤、烘干得产品。本发明专利技术使用后，可以显著地增强树脂产品的阻燃性能和力学性能，使树脂产品的各项检测指标明显更优异，因此，本发明专利技术可以作为十溴二苯醚的绝佳替代品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化合物的制备领域，具体涉及一种新型溴化聚苯醚合成工艺。
技术介绍
聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料，化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，简称PPO（Polyphenylene Oxide），又称为聚亚苯基氧化物。PPO具有优异的物理性质和化学性能，它无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性和耐水蒸汽性。溴化聚苯醚（BPPO）作为聚苯醚的溴化产物，由于其优异的热稳定性、耐热性及机械性能，得到了更为广泛的应用。其中，十溴二苯醚是一种高效广谱添加剂阻燃剂，是生产工艺成熟、成本优势突出的传统品种，是世界上用量最大的阻燃剂品种之一，主要用于防止电子电气设备塑料组件燃烧，减缓火灾蔓延速度，也被广泛用于纺织和交通领域，由于十溴二苯醚具有阻燃效率高、适用面广、耐热性好、水解稳定性优异等特点，生产和应用历史已有30多年。虽然十溴二苯醚的应用十分广泛，但是在当前树脂产品的应用中，其在力学上的表现差强人意，越来越不能满足人们的需要，因此，一种阻燃性能更加优越、力学性能更加优异的聚苯醚产品亟待被研发。
技术实现思路
本专利技术所有解决的技术问题是提供一种阻燃性能和力学性能更加优越的新型溴化聚苯醚的合成工艺，可作为十溴二苯醚的替代产品。一种新型溴化聚苯醚合成工艺，包括以下步骤：（1）聚合：使用甲醇作为溶剂，向其中投入摩尔比为1:0.5-2的固体三溴苯酚和固体甲醇钠，待完全溶解后加入催化剂，升温至65 ℃回流反应4 h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚粗品；（2）重结晶：将步骤（1）制得的聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，烧杯中加入与四氢呋喃相等重量的甲醇，开启电磁搅拌，将聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚的四氢呋喃溶液快速滴加到甲醇中，待滴加结束后继续搅拌1 h，抽滤烘干得聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚备用；（3）溴化：取聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚溶于三倍重量的二氯乙烷中，20-30 ℃滴加过量的溴素，滴加结束后升温到75 ℃反应4 h，然后降温至30℃，滴加亚硫酸钠溶液至无明显红色，抽滤，使用甲醇淋洗至滤液无色透明，抽滤烘干得产品。进一步，步骤（1）中投入的固体三溴苯酚和固体甲醇钠的摩尔比为1:1。进一步，步骤（1）中所述甲醇钠由金属钠与甲醇反应制得。进一步，步骤（1）中的催化剂采用氧化剂。优选的，所述氧化剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种或者由两种混合而成。进一步，步骤（3）中，所述聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚与溴素的摩尔比小于1:2。优选的，步骤（3）中，溴素的滴加时间控制在2 h左右。优选的，步骤（3）中采用浓度为10%亚硫酸钠溶液。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：与其它同类的十溴二苯醚替代品相比，本专利技术的溴化聚苯醚的溴含量更高，因此，本专利技术的阻燃效率和阻燃性能更好。本专利技术可有效应用于多种树脂，如ABS树脂、高抗冲聚苯乙烯、高密度聚乙烯和共聚PP等，在这些产品的应用当中，分别添加同等量的本专利技术的新型溴化聚苯醚和市面上现有的其他溴化聚苯醚产品，经检验发现，在断裂伸长率、屈服应变、屈服伸长率、缺口冲击强度、维卡软化点和拉伸强度等指标检测方面，添加了同等量的本专利技术的新型溴化聚苯醚的树脂产品明显优于市面上现有的其他溴化聚苯醚产品。经研究发现，这是由于本专利技术的产品在大多数苯乙烯和烯烃树脂的典型加工温度下的熔融共混过程中会部分熔融软化，使其具有更好的相容性，也改善了塑料产品的力学性能，而市场上其它的十溴二苯醚替代品熔点低，加工过程中与塑料树脂形成“熔融共混”现象，导致塑料制品热变形温度降低和力学性能变差。综合上述，本专利技术使用后，可以显著地增强树脂产品的阻燃性能和力学性能，使树脂产品的各项检测指标明显更优异，因此，本专利技术可以作为十溴二苯醚的绝佳替代品。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例1一种新型溴化聚苯醚合成工艺，包括以下步骤：（1）聚合：使用1000 g甲醇作为溶剂，向其中投入331 g的固体三溴苯酚（TBP）和54 g固体甲醇钠，待完全溶解后加入1.6g-10g的过氧化苯甲酰（BPO）作为催化剂，升温至65 ℃回流反应4 h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚（POBP）粗品。上述聚合反应是使用2，4，6-三溴苯酚（TBP）作为原料，首先与强碱生成钠盐，然后在氧化剂的催化下进行缩聚反应。原料甲醇钠由金属钠于甲醇中反应制得。（2）重结晶：将步骤（1）制得的POBP粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，烧杯中加入与四氢呋喃相等重量的甲醇，开启电磁搅拌，将POBP的四氢呋喃溶液快速滴加到甲醇中，待滴加结束后继续搅拌1 h，抽滤烘干得聚POBP备用。该步骤的作用是除去产品中的钠盐和催化剂等杂质。（3）溴化：取50 g的POBP溶于150 g的二氯乙烷中，20-30 ℃滴加溴素80 g，滴加时间控制在2 h左右，滴加结束后升温到75 ℃反应4 h，然后降温至30℃，滴加10%的亚硫酸钠溶液至无明显红色，抽滤，使用甲醇淋洗至滤液无色透明，抽滤烘干得产品。实施例2与实施例1不同的是，一种新型溴化聚苯醚合成工艺，包括以下步骤：（1）聚合：使用1000 g甲醇作为溶剂，向其中投入331 g的固体三溴苯酚（TBP）和27 g固体甲醇钠，待完全溶解后加入1.6g-10g的过氧化苯甲酰（BPO）作为催化剂，升温至65 ℃回流反应4 h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚（POBP）粗品。上述聚合反应是使用2，4，6-三溴苯酚（TBP）作为原料，首先与强碱生成钠盐，然后在氧化剂的催化下进行缩聚反应。原料甲醇钠由金属钠于甲醇中反应制得。（2）重结晶：将步骤（1）制得的POBP粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，烧杯中加入与四氢呋喃相等重量的甲醇，开启电磁搅拌，将POBP的四氢呋喃溶液快速滴加到甲醇中，待滴加结束后继续搅拌1 h，抽滤烘干得聚POBP备用。该步骤的作用是除去产品中的钠盐和催化剂等杂质。（3）溴化：取50 g的POBP溶于150 g的二氯乙烷中，20-30 ℃滴加溴素80 g，滴加时间控制在2 h左右，滴加结束后升温到75 ℃反应4 h，然后降温至30℃，滴加10%的亚硫酸钠溶液至无明显红色，抽滤，使用甲醇淋洗至滤液无色透明，抽滤烘干得产品。实施例3与实施例1不同的是，一种新型溴化聚苯醚合成工艺，包括以下步骤：（1）聚合：使用1000 g甲醇作为溶剂，向其中投入331 g的固体三溴苯酚（TBP）和108 g固体甲醇钠，待完全溶解后加入1.6g-10g的过氧化苯甲酰（BPO）作为催化剂，升温至65 ℃回流反应4 h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚（POBP）粗品。上述聚合反应是使用2，4，6-三溴苯酚（TBP）作为原料，首先与强碱生成钠盐，然后在氧化剂的催化下进行缩聚反应。原料甲醇钠由金属钠于甲醇中反应制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型溴化聚苯醚合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚合：使用甲醇作为溶剂，向其中投入摩尔比为1:0.5‑2的固体三溴苯酚和固体甲醇钠，待完全溶解后加入催化剂，升温至65℃回流反应4h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6‑二溴‑1，4‑]聚苯醚粗品；(2)重结晶：将步骤(1)制得的聚[2，6‑二溴‑1，4‑]聚苯醚粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，烧杯中加入与四氢呋喃相等重量的甲醇，开启电磁搅拌，将聚[2，6‑二溴‑1，4‑]聚苯醚的四氢呋喃溶液快速滴加到甲醇中，待滴加结束后继续搅拌1h，抽滤烘干得聚[2，6‑二溴‑1，4‑]聚苯醚备用；(3)溴化：取聚[2，6‑二溴‑1，4‑]聚苯醚溶于三倍重量的二氯乙烷中，20‑30℃滴加过量的溴素，滴加结束后升温到75℃反应4h，然后降温至30℃，滴加亚硫酸钠溶液至无明显红色，抽滤，使用甲醇淋洗至滤液无色透明，抽滤烘干得产品。
【技术特征摘要】
1.一种新型溴化聚苯醚合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)聚合：使用甲醇作为溶剂，向其中投入摩尔比为1:0.5-2的固体三溴苯酚和固体甲醇钠，待完全溶解后加入催化剂，升温至65℃回流反应4h，然后降温到30℃以下抽滤，使用甲醇淋洗后烘干得到聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚粗品；(2)重结晶：将步骤(1)制得的聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚粗品称量后溶解到3倍重量的四氢呋喃中，常温搅拌至完全溶解，烧杯中加入与四氢呋喃相等重量的甲醇，开启电磁搅拌，将聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚的四氢呋喃溶液快速滴加到甲醇中，待滴加结束后继续搅拌1h，抽滤烘干得聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚备用；(3)溴化：取聚[2，6-二溴-1，4-]聚苯醚溶于三倍重量的二氯乙烷中，20-30℃滴加过量的溴素，滴加结束后升温到75℃反应4h，然后降温至30℃，滴加亚硫酸钠溶液至无明显红色，抽滤，使用甲醇淋洗至滤液无...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁加中，王振良，
申请(专利权)人：潍坊鑫洋化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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