磷酸酯的合成方法技术

本发明专利技术提供一种磷酸酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将P2O5加入到非离子表面活性剂中，温度控制在35-50℃，加料完毕后温度上升至85-90℃，反应1-5小时，在80-90℃下水解，得到分散剂；步骤二、将P2O5加入到所述分散剂中，再加入非离子表面活性剂，添加过程中的温度控制在30-50℃；温度上升进行磷化反应，然后进行水解反应，即为第一次循环；步骤三、取第一次循环的产物作为分散剂进行第二次循环，操作方法按照步骤二进行；步骤四、检测磷酸酯含量，若含量不稳定，则取上一次循环的产物作为分散剂，重复进行步骤二，直到磷酸酯含量稳定。本发明专利技术的磷酸酯的合成方法的产物中，单酯的含量稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷酸酯的合成方法，属于化工领域。
技术介绍
磷酸酯类表面活性剂具有优良的润湿性、洗净性、增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等，以及良好的配伍性，易生物降解性，较低的刺激性，和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性，广泛应用于清洗、金属加工、塑料、造纸、皮革和日用化学品等工业领域。磷酸酯表面活性剂主要包括烷基磷酸酯和聚氧乙烯磷酸酯。从合成基本原理看，聚氧乙烯磷酸酯是以非离子表面活性剂与磷酸化试剂为原料反应，再经中和制得。非离子表面活性剂包括脂肪酸聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酯。磷化剂包括POCl3、PCl3、焦磷酸和P2O5。含氯试剂POCl3和PCl3的优点是活性高，酯化转化率高，产品纯度较高，但有腐蚀性和产生的氯化氢会污染环境，给操作带来不便。其中POCl3反应激烈，为安全考虑，常采用与水、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、磷酸三酯等配合使用的方法。使用焦磷酸是获得高纯度的磷酸单酯最为有效的方法之一，反应条件温和，转化率较高，易于操作，但产物含有大量磷酸，要用合适的溶剂提纯。P2O5作磷酸化试剂，原料廉价易得，反应条件温和，不需要特殊设备，易于工业化，对环境无污染，更符合绿色化要求，应用最为广泛。P2O5在反应中是逐步醇解的，所以产物除主要含有磷酸单酯和磷酸双酯外，还含有少量的磷酸二聚酯、磷酸三酯、聚磷酸酯和游离磷酸等。单酯的水溶性、乳化性和抗静电性好；双酯的平滑性好，在水中呈分散状态。但是，现有的磷酸脂通常采用无溶剂法合成，该方法存在一些缺点，主要是反应体系不均匀和局部反应过于剧烈的问题，易导致磷酸酯大量焦化、碳化，而产率通常只有50-60％；相同条件下，不同批次合成的磷酸酯的单双酯比例差异很大，重现性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷酸酯的合成方法，以解决上述问题。本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供一种磷酸酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分散剂的制备：将P2O5加入到非离子表面活性剂中，温度控制在35-50℃，加料完毕后温度上升至85-90℃，反应1-5小时，加入蒸馏水，在80-90℃下水解1-3小时，得到分散剂；步骤二、将P2O5加入到所述分散剂中，再加入非离子表面活性剂，步骤二的温度控制在30-50℃；所有的物料加入完毕后，温度上升至预定的温度下进行磷化反应，然后加入蒸馏水，进行水解反应，即为第一次循环；步骤三、取第一次循环的产物作为分散剂进行第二次循环，循环的操作方法按照步骤二进行；步骤四、测定每次循环制得的磷酸酯的含量，若含量不稳定，则取上一次循环的产物作为分散剂，重复进行步骤二，若磷酸酯含量稳定，则停止循环。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：其中，所述非离子表面活性剂是MOA-3、MOA-9、TX-4、TX-10中的任意一种。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：其中，所述步骤一中的非离子表面活性剂、P2O5、以及蒸馏水的摩尔比为1：1：1～5：1：5。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：其中，所述步骤一和步骤二中，缓慢加入P2O5的速度以不影响步骤一和步骤二所要求的反应温度为准。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：步骤二中，所述非离子表面活性剂、P2O5和蒸馏水的摩尔比为2：1：1。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：所述步骤三中的预定温度为87-90℃。另外，本专利技术的磷酸酯的合成方法，还可以具有这样的特征：步骤二中，向所述分散剂中进一步加入P2O5和非离子表面活性剂时，将P2O5和非离子表面活性剂都分成多份，将各份P2O5和非离子表面活性剂交替加入到所述分散剂中。专利技术的有益效果本专利技术的磷脂合成方法与传统的磷脂合成方法相比，具有以下优点：1、本专利技术采用先制备分散剂的方法，解决了反应体系不均匀和局部反应过于剧烈的问题。2、由于本专利技术采用了循环多次的方法制备磷酸酯，合成的磷酸酯不易大量焦化、碳化，产品颜色浅。3、本专利技术的磷脂合成方法，实验易操作，重现性好，产物中的单酯的含量稳定，并且产物中单酯的含量为70％以上。4、该合成方法具有实用性强、易工业化、高性能化、环保绿色化。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步介绍和说明。实施例一步骤一、分散剂的制备：将14.2gP2O5缓慢地加入31.86gMOA-3(脂肪醇聚氧乙烯(3)醚)中。温度控制在35℃，加料完毕后温度上升至85℃，反应1小时。加入1.8g蒸馏水，在90℃下水解1小时。步骤一中，MOA-3、P2O5与水的摩尔比为1：1：1。步骤二、取7.1gP2O5和31.86gMOA-3各分成五等份，取25g分散剂，将各份P2O5和MOA-3交替加入25g分散剂中，即每加入一份P2O5后，相应的加入一份MOA-3，直到将各份P2O5和MOA-3加入完毕。控制试剂的加入速度，以维持反应温度在40℃。所有的物料加入完毕后，温度上升至90℃进行磷化反应，反应3小时。加入0.9g蒸馏水，在90℃发生水解反应，水解2小时。即为第一次循环。步骤二中，P2O5和非离子表面活性剂并不局限于分成五等份，而是可以根据需要进行划分。步骤三、取第一次循环产物为分散剂进行第二次循环，循环的操作方法和条件按照步骤二进行。步骤四、测定每次循环的单双磷酸酯的含量，当含量不稳定时，取上一次循环的产物作为分散剂，重复进行步骤二。当含量稳定时，停止循环。在步骤二和之后的历次循环中，加入的P2O5与蒸馏水的摩尔比为1:1，MOA-3的量可以适当的过量，即MOA-3的量在各次循环中与P2O5的量的摩尔比可以大于1：1。较佳的，在本实施方式中，MOA-3、P2O5与蒸馏水的摩尔比为2：1：1。表1：实施例一的循环结果循环次数产物的色泽单酯(％)0深黄53.11浅黄68.52无色或微黄73.93无色或微黄73.64无色或微黄73.6从表中可以得出：反应物在分散剂的分散作用下进行反应，产物的色泽基本上趋于无色或微黄，也可以提高产物中单酯的含量；循环2次以后产物中单酯的含量基本上趋于平衡。实施例二步骤一、分散剂的制备：将14.2gP2O5缓慢地加入95.57gMOA-3(脂肪醇聚氧乙烯(3)醚)中。温度控制在40℃，加料完毕后温度上升至85℃，反应3小时。加入5.4g蒸馏水，在80℃下水解2小时。步骤一中，MOA-3、P2O5与蒸馏水的摩尔比是3：1：3。步骤二、取14.2gP2O5和63.71gMOA-3各分成四等份，取50g分散剂，将各份P2O5和MOA-3交替加入50g分散剂中，即每加入一份P2O5后，相应的加入一份MOA-3，直到将各份P2O5和MOA-3加入完毕。控制各试剂的加入速度，以维持反应温度在35℃。所有的物料加入完毕后，温度上升至90℃进行磷化反应，反应2小时。加入1.8g蒸馏水，在90℃发生水解反应，水解1小时。即为第一次循环。步骤三、取第一次循环产物为分散剂进行第二次循环，循环的操作方法和条件按照步骤二进行。步骤四、测定每次循环的单双磷酸酯的含量，当含量不稳定时，取上一次循环的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分散剂的制备：将P2O5加入到非离子表面活性剂中，温度控制在35‑50℃，加料完毕后温度上升至85‑90℃，反应1‑5小时，加入蒸馏水，在80‑90℃下水解1‑3小时，得到分散剂；步骤二、向所述分散剂中进一步加入P2O5和非离子表面活性剂，添加过程中的温度控制在30‑50℃；所有的物料加入完毕后，温度上升至预定的温度，进行磷化反应，然后加入蒸馏水，进行水解反应，即为第一次循环；步骤三、取第一次循环的产物作为分散剂进行第二次循环，循环的操作方法按照步骤二进行；步骤四、测定每次循环制得的磷酸酯的含量，若含量不稳定，则取上一次循环的产物作为分散剂，重复进行步骤二，若磷酸酯含量稳定，则停止循环。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分散剂的制备：将P2O5加入到非离子表面活性剂中，温度控制在35-50℃，加料完毕后温度上升至85-90℃，反应1-5小时，加入蒸馏水，在80-90℃下水解1-3小时，得到分散剂；步骤二、向所述分散剂中进一步加入P2O5和非离子表面活性剂，添加过程中的温度控制在30-50℃；所有的物料加入完毕后，温度上升至预定的温度，进行磷化反应，然后加入蒸馏水，进行水解反应，即为第一次循环；步骤三、取第一次循环的产物作为分散剂进行第二次循环，循环的操作方法按照步骤二进行；步骤四、测定每次循环制得的磷酸酯的含量，若含量不稳定，则取上一次循环的产物作为分散剂，重复进行步骤二，若磷酸酯含量稳定，则停止循环。2.根据权利要求1所述的磷酸酯的合成方法，其特征在于：其中，所述非离子表面活性剂是MOA-3、MOA-9...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋铁成，宋传军，孙艳红，
申请(专利权)人：上海福岛化工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31