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磷酸三(2-氯丙基)酯，又名三(氯異丙基)磷酸酯，即TCPP，主要有三種同分異構體，分別是：磷酸三(1-氯-2-丙基)酯，磷酸二(2-氯-2-丙基)(1-氯-2-丙基)酯，磷酸二(1-氯-2-丙基)(2-氯丙基)酯，第一種同分異構體 為主要組分，對阻燃性能起關鍵作用，故其含量高低直接影響到產品的阻燃性能；第二種和第三種同分異構體為次要組分。它是一種添加型的低分子量的鹵素磷系阻燃劑，其阻燃效果好，主要應用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、丙烯樹脂、橡膠和涂料的阻燃，還廣泛應用于聚氨酯軟泡、硬泡及塑料制品中。它也是一種良好的增塑劑。
目前TCPP的制備方法，是由三氯氧磷在路易斯酸為催化劑的催化作用下，通入環 氧丙烷反應得到粗TCPP，得到的產品顏色深、色號高、酸值不穩定、純度不高，作為次要組分的同分異構體含量高，還會產生醛類物質，導致產品有臭味；經過堿洗、水洗、脫水和過濾等后處理也不能有效降低氣味，嚴重影響產品外觀和質量。
磷酸酯阻燃劑是全球第二大阻燃劑品種，全球產值達到12億美元左右。與其他阻 燃劑相比，磷酸酯阻燃劑具有阻燃效果持久，與聚合物基材相容性好，耐水、耐候、耐熱以及 耐遷移等特點，在聚氨酯等高分子材料領域具有不可替代的重要地位。隨著環保要求日益提高，傳統的溴系等鹵素阻燃劑的應用范圍受到不同程度的限制，而磷酸酯阻燃劑屬于環境友好型阻燃劑，未來的市場前景十分看好。
磷酸酯阻燃劑生產過程主要分為酯化反應和后處理兩個工序。目前，在磷酸酯產品的后處理工序方面，傳統的方法包括以下步驟：酸洗、堿洗、水洗、脫水和過濾，采用的生產方式是酸洗釜、堿洗釜和水洗釜等的間歇操作。傳統的后處理方法不僅裝置產能小，而且產品質量不穩定，更重要的是由于磷酸酯本身具有可水解性，產品在后處理過程中與酸、堿及水等接觸時間過長，會影響產品的收率。
本發明提供一種高純度磷酸酯阻燃劑磷酸三(2-氯丙基)酯的制備方 法，其使反應速度更快，反應時間更短，實現反應終點自動控制，能夠提升產品中主要組分 的比例，得到的TCPP產品純度更高、酸值更低、色號更低、阻燃效果更好、穩定性更高、儲存 時間更長，得到的磷酸酯阻燃劑TCPP純度在95％以上。
為此，本發明采用如下的技術方案：一種高純度磷酸酯阻燃劑磷酸三(2-氯丙基) 酯的制備方法，其包括如下步驟：三氯氧磷中加入催化劑和助劑，然后緩慢滴加環氧丙烷，反應結束后得到磷酸三 (2-氯丙基)酯粗品，通過脫低沸點物質、堿洗、水洗、蒸餾脫水和過濾得到產品磷酸三(2-氯 丙基)酯；反應初期反應溫度范圍在20-60℃，反應中期反應溫度范圍在40-80℃，反應后期 反應溫度范圍在40-100℃；在反應過程中，從反應初期到后期的三個階段，后一階段的反應 溫度不低于前一階段的反應溫度，實現階梯式升溫；反應終點通過控制溫度下降速度或冷卻媒介流量，實現反應終點自動控制。
本發明通過控制催化劑和助劑的投加量、分段階梯式控溫和反應終點自動控制等技術手段，可以明顯提升產品中主要組分的比例，本發明可以使主要組分的含量提升至82-85％(現有方法得到的含量通常在75％以下)；同時，可以明顯降低產品次要組分的比例，第二種同分異構體的含量控制在15％左右(現有方法得到的含量在20-25％)，第三種同分異 構體的含量控制在1.5％左右(現有方法得到的含量在2.5-3.0％)。本發明的反應速度更快，反應時間更短，包含三種同分異構體的TCPP含量在98％以上，且原料單耗更低。本發明在堿洗前進行脫低沸點物質，除去未反應完全的環氧丙烷以及低沸點副產物，再經過其他后處理步驟使TCPP的純度在95％以上。
磷酸三(2-氯丙基)酯可用于制備一種高阻燃涂料。丙烯酸涂料成膜后具有較高的硬度、優異的光澤和耐化學品性，并且成本較低，廣泛地應用于汽車、建筑和家具行業。傳統的溶劑型丙烯酸涂料在成膜過程中會釋放大量的揮發性有機化合物，對環境造成污染。但是水性丙烯酸涂料仍存在很多不足，例如涂膜硬度偏低，耐磨性不是很好，阻燃性能不是很理想等，阻礙了它的發展。
本發明提出了一種高阻燃涂料，其耐水性和耐磨 性好，阻燃性能優異，且使用壽命長。CN201610735568.7提出的一種高阻燃涂料，其原料按重量份包括：水性丙烯酸酯乳液100份、 水性聚氨酯樹脂5-20份、鋁溶膠5-15份、環氧樹脂2-10份、聚二甲基硅氧烷2-10份、氧化鋅 2-5份、空心玻璃微珠2-10份、納米氧化鋯1-5份、蒙脫土1-5份、納米二氧化硅1-5份、成膜助 劑3-11份、消泡劑0.2-1份、流平劑0.1-0.8份、潤濕劑0.5-1.2份、阻燃劑3-12份、水5-15份；其中，所述阻燃劑由氧化硼、甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷、磷酸三(2-氯丙基)酯、 磷酸脒基脲、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、六甲基二硅氧烷混合而成，且氧化硼、甲基膦 酸二甲酯、五氧化二磷、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸脒基脲、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、六甲基二硅氧烷的重量比為1-5:2-8:2-10:1-5:5-20:3-15:2-15:2-10:1-5。
本發明所述高阻燃涂料可以按照常規的丙烯酸酯涂料制備工藝制備而成。本發明所述高阻燃涂料的原料中，以水性丙烯酸酯乳液為主料，并加入了水性聚氨酯、鋁溶膠、環氧樹脂和聚二甲基硅氧烷對其進行改性，增強了漆膜對基材表面的吸附力，使所述漆膜的附著力達到1級，同時使所得涂膜具有較高的拉伸強度，熱穩定性能良好， 防火性能優良；加入了氧化鋅、空心玻璃微珠、納米氧化鋯、蒙脫土、納米二氧化硅作為填料體系，通過調節各填料在本發明中的比例，在保持漆膜優異的附著力的同時提高了漆膜的 硬度、熱穩定性、耐磨性以及柔韌性；
所述阻燃劑中，選擇了氧化硼、甲基膦酸二甲酯、五氧化二磷、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸脒基脲、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、六甲基二硅氧烷為原料，使各阻燃劑的性能協同，大幅度降低了漆膜的熱釋放速率和總熱釋放量，提高了殘余物質量分數，顯著延長了點燃時間，降低了CO釋放速率、煙釋放速率和總煙釋放量，具有十分優秀的阻燃性能和抑煙性能，使所得漆膜的阻燃時間可達15min以上，耐高溫和阻燃性能提升明顯，同時降低了漆膜的吸水率，使吸水率低于7.5％。
[1] CN201610996871.2 一種高純度磷酸酯阻燃劑磷酸三（2-氯丙基）酯的制備方法
[2] CN201610735568.7 一種高阻燃涂料