阻燃劑四溴雙酚A的制備

康玉瑩 孫初鋒 李海成（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730124）

阻燃劑四溴雙酚A的制備

康玉瑩 孫初鋒 李海成（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730124）

四溴雙酚A是塑料、橡膠、纖維等的阻燃劑，由于它具有良好的阻燃性能，其生產能力和市場需求在逐年擴大。本文研究了以雙酚A、溴素和雙氧水作原料，乙酸作溶劑來合成四溴雙酚A的新工藝，實驗結果表明，當n(雙酚A):n(溴素):n(雙氧水)=1.0:2.1:2.1，溶劑的用量為100mL，滴加時間40min，在此條件下，產品收率為92.8%，熔點為178.2-180.1℃。

雙酚A;乙酸;溴素;四溴雙酚A

四溴雙酚A（tetrabromo-diphenolA）為白色粉末，可溶于氫氧化鈉溶液、甲醇、乙醇、冰醋酸、丙酮、苯等溶劑中，但不溶于水，熔點為179-181℃。它是一種具有多種用途的含溴有機阻燃劑[1]，它既是反應型阻燃劑[2]和添加型阻燃劑，同時又是合成其他阻燃劑的重要中間體，可以使材料具有優良的耐燃性和自熄性，廣泛地應用于高分子材料及木材阻燃劑中[3]。目前，在其被廣泛應用的今天，大量的研究并投入生產具有了十分重要的意義。本文采用乙酸作為溶劑，以雙酚A、溴素、雙氧水作為原料合成四溴雙酚A。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

三口燒瓶(500mL)、滴液漏斗(60mL)、量筒(10mL、100mL)、球形冷凝管、電熱套、水浴鍋、抽濾瓶(500mL)、布氏漏斗、托盤天平、顯微熔點儀

1.2 實驗藥品

雙酚A、雙氧水、溴素、乙酸

1.3 實驗步驟

在500mL的三口瓶中加入34.2g的雙酚A、110mL乙酸和10mL水，緩慢攪拌使其溶解，用水浴控制溫度為25℃左右，在此溫度下用滴液漏斗內滴加50.7g的溴素，然后再滴加39.1g的雙氧水，滴加時間均為40min，之后反應10min，溫度仍然控制在25℃左右。然后緩慢升高溫度，升至90℃后保持10min，使其自然冷卻至30℃，再使用冰水浴將其冷卻至15℃以后，用布氏漏斗進行抽濾，濾餅用乙酸洗滌兩次，再用蒸餾水洗滌濾餅2-3次，真空干燥得產品，稱重計算產率，并測定熔點。

2 結果與討論

2.1 原料的物質的量比

控制其他條件不變，通過改變原料物質的量比來考察了對于產品的影響，結果如表1所示。

表1 原料的物質的量比對于產率的影響

分析可知，溴素和雙氧水稍過量，產品質量好，收率高，熔點也較高，當溴素和雙氧水過量較多時，收率和熔點反而下降，會使產品的顏色發深，純度降低。因此，產品最適宜的原料物質的量之比為n(雙酚A)：n(溴素)：n(雙氧水)=1.0：2.1：2.1。

2.2 溶劑用量

在反應溫度，反應時間，原料的物質的量之比保持一定的條件下，考察了溶劑用量對于反應的影響，結果見表2。

表2 溶劑用量對于產率的影響

分析可知，隨著溶劑用量的增加，產品的產率和熔點也隨之增加，當溶劑用量超過100mL之后，產品的產率接近平穩，因此出于成本的考慮，溶劑的用量選擇100mL即可。

2.3 滴加時間

滴加時間過短，加入的溴來不及和雙酚A反應，反應物濃度過高，一旦反應，反應較為劇烈且放出大量的熱；滴加時間過長，反應物濃度過低，反應較慢，可能會出現反應不完全。因此，最適宜滴加時間為40min。

2.4 反應溫度

高溫不利于溴化反應的發生，可能會使反應不完全，產品產率下降，同時產品純度下降；低溫有利于反應進行的更加完全，但反應速率太慢，會引入其他的雜質，使產品產率及純度降低。并且雙酚A的溴化反應屬于放熱反應，它在高于40℃再加有過氧化物時，它的甲基容易發生溴化反應。因此，一般將溴化過程的溫度控制25℃左右。

3 實驗結論

3.1 本文采用乙酸作溶劑，雙酚A作原料，溴素作溴化劑，雙氧水作氧化劑制備四溴雙酚A，這是一種收率較高，質量好，操作簡便，反應時間較短的工藝。

3.2 經過實驗分析：

（1）最適宜的原料物質的量之比為n(雙酚A)：n(溴素)：n(雙氧水)=1.0:2.1:2.1，此時產品產率為92.4%。

（2）最適宜的溶劑用量為100mL，此時產率為93.6%。

（3）最適宜的滴加時間為40min，在此條件下，得到的產品收率為93.7%。

（4）最佳反應溫度控制在25℃左右。

考慮成本等因素，當n(雙酚A):n(溴素):n(雙氧水)=1.0:2.1: 2.1，溶劑的用量為100mL，滴加時間40min時，產品收率為92.8%，熔點為178.2-180.1℃。

[1]張雨山,高春娟,蔡榮華.溴系阻燃劑的應用研究及發展趨勢[J].化學工業與工程,2009,(05):460-466.

[2]汪建紅,李巧玲.反應型阻燃劑的現狀及展望[J].萍鄉高等?？茖W校學報,2013,(06):18-22.

[3]梁亞紅,陳蘇戰.四溴雙酚A(TBBPA)的工業應用與前景分析[J].鹽業與化工,2012,(09):1-4.