三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯合成方法技术

本发明专利技术公开了一种三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯合成方法，属于阻燃剂领域，其特征在于：将醇类溶剂加入三口瓶，然后加入计量的三烯丙基异氰脲酸酯，升温至0-40℃，搅拌下滴加计量溴素，滴加完成后，保温反应0.5-5小时，冷却至0-10℃，抽滤，母液回用，滤饼加入水中，加入除溴剂水溶液，搅拌，抽滤，滤饼用水洗涤，然后烘干，得到产品三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯。本发明专利技术提供的制备方法，使三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯在生成的同时析出，得到晶状的产品，解决了三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯难析出问题，溶剂可以循环使用，减少了蒸馏，提高了收率，设备投资抵，能耗低，符合绿色生产的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于阻燃剂领域，涉及一种制备三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯的方法。
技术介绍
三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯(TBC)，是一种添加型阻燃剂，广泛使用于聚丙烯、ABS和聚苯乙烯塑料中。德国专利DE2244543描述了三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯的生产方法，该方法使用二氯甲烷做溶剂，三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)与溴素反应生成三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯，然后加入石油醚使产物沉淀，过滤，滤饼在甲醇中磨碎，用水清洗，烘干，得到目标广品。JP 56053668 A披露了使用四氯化碳作溶剂的生产方法，在四氯化碳中，溴素与三烯丙基异氰脲酸酯反应生成三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯，然后加入沉淀剂正辛烷使其析出。在JP2000053658中描述的是，在二氯甲烷溶剂中，三烯丙基异氰脲酸酯与溴素反应后，使用甲醇作沉淀剂。JP2000053658不只提到二氯甲烷，也提到了氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、二溴甲烷等做反应溶剂，用作沉淀剂的有甲醇、乙醇、异丙醇、戊烷、己烷。日本专利JP1999228549则使用庚烷做沉淀剂，反应溶剂仍是二氯甲烷。国内刘汉虎等人(阻燃材料与技术，1991 (2) :29-33)也研究了使用二氯甲烷做反应溶剂，环己烷、120号汽油等做沉淀剂的生产技术。彼得 韦勒等人(CN1733709A)使用二氯甲烷作溶剂，让溴素和三烯丙基异氰脲酸酯发生加成反应生产三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯，在得到的产品和二氯甲烷混合液中加入多孔聚丙烯，轻度真空蒸出二氯甲烷，得到包含有聚丙烯50%的三(2，3_二溴丙基)异氰脲酸酯产品。现有技术中，使用沉淀剂，沉淀剂与反应溶剂的分离消耗大量能耗，是造成生产成本高的一大因素，而且有些沉淀剂与反应溶剂难以分离，例如，使用二氯甲烷作反应溶剂、甲醇做沉淀剂体系，由于二氯甲烷与甲醇形成恒沸液，使用蒸馏办法无法彻底将它们分开，蒸出的二氯甲烷中含有10%的甲醇，必须通过水洗将甲醇洗去，浪费资源，也造成很大污染。彼得 韦勒等人加入多孔性聚丙烯，需要加入50%之多，有效解决了这一问题，但是产品中含有高达50%聚丙烯。阻燃母料中的阻燃剂含量一般高于70%，难以采用这类产品。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种新的三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯制造方法，避免了反应溶剂与沉淀剂的分离，降低了能耗，提高了生产效率，降低了生产成本。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，其特征是将IOOml醇类溶剂加入三口瓶，然后加入计量的三烯丙基异氰脲酸酯，升温至0-400C，优选25-30°C，搅拌下滴加计量溴素，滴加完成后，保温反应0. 5-5小时，优选2_3小时，冷却至0-1 (TC，抽滤，母液回用，滤饼加入水中，加入除溴剂水溶液，搅拌，过量的溴素与除溴剂反应进入水溶液。抽滤，滤饼用水洗涤2次，然后烘干，得到产品三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯，产品熔点大于105°C。所述方法中，所使用的醇类溶剂为C2-C9各种醇，如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇等。可以使用它们中间的一种，也可以使用他们的混合物。所述方法中，所用溴素与三烯丙基异氰脲酸酯的质量比为1.8 1-2.2 1，三烯 丙基异氰脲酸酯与溶剂的质量比为5 85-20 40。所述方法中，母液可重复套用，S卩，在母液中加入计量的三烯丙基异氰脲酸酯，升温至加溴温度，搅拌下滴加计量溴素，采用与纯溶剂相同的方式生产三(2，3_二溴丙基)异氰脲酸酯。所述方法中，由于母液的损失，在实际生产时，缺少的母液用纯溶剂补充。所述方法中，所用的除溴剂可以是亚硫酸钠、水合肼、甲酸钠等还原性物质，也可以是碳酸钠、氢氧化钠和氨气等碱性物质，可以单独使用，也可以使用它们的混合物。除溴剂的用量是根据溶液酸度而定的，加入除溴剂，搅拌反应后，溶液的酸度要求为PH 4-10，优选为pH 6-8。本专利技术的有益效果由于三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯特殊的分子结构，使用二氯甲烷等氯代烷烃作反应溶剂时存在三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯难以析出问题，不得不加沉淀剂或大量吸附剂。使用本专利技术优势是明显的，它采用醇作溶剂，使三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯在生成的同时析出，得到晶状的产品，解决了三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯难析出问题；使用本专利技术，溶剂为单一溶剂，不用建设精馏塔分离氯代烷烃和沉淀剂，设备投资抵，能耗低；本专利技术的溶剂可以循环使用，减少了蒸馏，提高了收率，也降低了污染，符合绿色生产的要求。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术做进一步的阐述。实例I在装有搅拌器，温度计，冷凝管的500ml四口瓶内加入200ml 2_乙基己醇，30g三烯丙基异氰脲酸酯，用冰水冷却至25°C，搅拌下滴加60g溴素，滴加完成后，保温反应2h，然后用冰水冷却至10°C，抽滤，得到180ml母液保留在试剂瓶中，固体放入烧杯中，加入IOOml纯净水，然后用亚硫酸钠溶液调溶液的PH为6-8，搅拌，抽滤，烘干，得到白色三(2，3- 二溴丙基)异氰脲酸酯晶体，熔点108°C，收率95% .实例2在装有搅拌器，温度计，冷凝管的500ml四口瓶内加入180ml实例I的母液和20ml2-乙基己醇，30g三烯丙基异氰脲酸酯，用冰水冷却至20-25°C，搅拌下滴加60g溴素，滴加完成后，保温反应2h，然后用冰水冷却至5-10°C，抽滤，母液保留，固体放入烧杯中，加入IOOml纯净水，然后用亚硫酸钠溶液调溶液的pH为6-8，搅拌，抽滤，烘干，得到白色三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯晶体，熔点106°C，收率99%。实例3在装有搅拌器，温度计，冷凝管和滴液漏斗的500ml四口瓶内加入200ml异丙醇，30g三烯丙基异氰脲酸酯，用冰水冷却至10°C，搅拌下滴加60g溴素，滴加完成后，升温至25°C，保温反应2h，然后用冰水冷却至5°C，抽滤，将得到的183ml母液保留，固体放入烧杯中，加入IOOml纯净水，然后用亚硫酸钠溶液调溶液的pH为6-8，搅拌，抽滤，烘干，得到白色三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯晶体，熔点1101，收率96(%。实例4在装有搅拌器，温度计，冷凝管和滴液漏斗的500ml四口瓶内加入183ml实例3的母液和17ml异丙醇,30g三烯丙基异氰脲酸酯,用冰水冷却至10°C,搅拌下滴加60g溴素，滴加完成后，保温反应2h，然后用冰水冷却至5°C，抽滤，母液保留，固体放入烧杯中，加入IOOml纯净水，然后用亚硫酸钠溶液调溶液的pH为6-8，搅拌，抽滤，烘干，得到白色三(2，3-二溴丙基)异氰脲酸酯晶体，熔点107°C，收率98%。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯合成方法，其特征是将醇类溶剂加入三口瓶，然后加入计量的三烯丙基异氰脲酸酯，升温至0-40°C，优选25-30°C，搅拌下滴加计量溴素，滴加完成后，保温反应O. 5-5小时，优选2-3小时，冷却至0-10°C，抽滤，母液回用，滤饼加入水中，加入除溴剂水溶液，搅拌，抽滤，滤饼用水洗涤，然后烘干，得到产品三(2，3_ 二溴丙基)异氰脲酸酯。2.根据权利要求I所述方法中，所使用的醇类溶剂为C2-C9各种醇，如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇等，可以使用它们中间的一种，也可以使用他们的混合物。3.根据权利要求I所述方法中，三烯丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔庆池，尹丽娟，朱玲，李懂懂，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：