[发明专利]一种三（2，3-二溴丙基）异氰脲酸酯生产方法

说明书

技术领域

本发明属于阻燃剂领域，涉及一种制备三（2，3-二溴丙基）异氰脲酸酯的生产方法。

背景技术  

三（2，3-二溴丙基）异氰脲酸酯（简称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。

合成TBC一般是使用二氯甲烷等卤代烷烃作溶剂，由于TBC的特殊分子结构，直接蒸馏将TBC与溶剂分开，TBC形成胶状物质沉积到反应釜底部，难以处理，通常采用的方法是加入沉淀剂，利用TBC在沉淀剂中不溶的特性使TBC结晶析出。报道的沉淀剂有甲醇、己烷、环己烷，石油醚、溶剂油等，如德国专利DE2244543，日本专利JP1999228549、JP2000053658及国内刘汉虎等人（阻燃材料与技术，1991（2）：29-33）公开的技术。

现在广泛使用的生产TBC的方法是：

（1）将三烯丙基异氰脲酸酯（简称TAIC）加入二氯甲烷溶液中，在30℃下滴加计量溴素，滴加完成后保温反应3小时，然后加入除溴剂如亚硫酸钠、水合肼等物质，将过量的溴素还原成无机溴离子，加水洗涤，将生成的无机盐洗涤除去，洗涤完成后，静置，水层除去，得到含有TBC的二氯甲烷溶液。

（2）在另一个反应釜内加入作为晶种的TBC粉末和甲醇，升温至55℃，然后将TBC的二氯甲烷溶液滴加到甲醇热溶液中，二氯甲烷被蒸出，因TBC在甲醇中不溶解而结晶析出，料液加完后，升温至60℃，搅拌30分钟，然后冷却至20-30℃。

（3）离心分离，固体送干燥车间干燥，母液送精馏塔精馏，母液中主要成分为甲醇，有少量二氯甲烷和TBC，通过精馏将二氯甲烷、甲醇分别蒸出，母液中含有的少量TBC在蒸馏过程中分解变成黑色胶状物质，作为残渣排出。

（4）步骤（2）得到的二氯甲烷实际上是二氯甲烷与甲醇的混合物，甲醇含量在17-30%，送精馏塔精馏，将二氯甲烷和甲醇分开。

（5）将精馏出来的二氯甲烷打入反应釜，加入水，搅拌，静置，二氯甲烷中所含甲醇进入水层，将二氯甲烷与水层分开，二氯甲烷回用，水层排入废水管道。

此工艺存在的缺陷是：（1）甲醇和二氯甲烷能形成恒沸物，通过精馏无法将其完全分开，精馏出来的二氯甲烷含甲醇7%，必须用水洗去，否则，甲醇会影响TAIC的加成反应，得到的产品熔点低，热稳定性差，甲醇与溴素反应，不除去甲醇，也会消耗溴素，导致生产成本增高。这个工序导致大量甲醇进入污水，不仅损失了大量甲醇，也增加了污染。

（2）因为甲醇的沸点限制，反应釜温度不能太高，二氯甲烷在甲醇存在时蒸馏缓慢，导致TBC的二氯甲烷溶液滴加速度不能快，否则，甲醇中过多的二氯甲烷会溶解预先加入甲醇中的TBC，此TBC是做晶种使用的，被溶解，会导致TBC结晶困难。两吨TBC二氯甲烷混合物料滴加时间在13小时以上，生产效率低下，耗能高。

（3）甲醇中二氯甲烷不能完全蒸出。滴加完成后升温至60℃继续蒸馏30分钟，取出的溶液中含二氯甲烷15%，如果升温至64℃，蒸馏30分钟，取出的溶液中含有二氯甲烷11%。甲醇中含有二氯甲烷导致TBC溶解度增大，TBC收率最高达到89%，11%的产品TBC滞留在母液中，在母液蒸馏时变成釜残，成为废弃物。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种新的三（2,3-二溴丙基）异氰脲酸酯生产方法，有效解决上述工艺存在的缺陷。

本发明是通过以下的技术方案来实现的，方案包括以下步骤：

（1）将计量TAIC加入二氯甲烷溶液中，在25-30℃滴加计量溴素，滴加完成后，保温反应3小时。TAIC与二氯甲烷质量比为1:3，溴素与TAIC质量比为2:1。

（2）加入计量水，然后加入亚硫酸钠水溶液，消除过量溴素，并调溶液pH=6~8，搅拌30分钟，静置，分去水层。

（3）加水洗涤2遍，将加入及生成的无机盐洗涤除去。

（4）加热蒸馏，蒸出的二氯甲烷量为二氯甲烷加入量的95~98%，蒸出后料液温度65-95℃。

（5）将计量醇类溶剂缓慢滴加入料液中，50-60℃保温搅拌2h，TBC结晶析出，冷却至10℃，离心分离，固体送干燥车间干燥，母液送精馏塔精馏。

     所述方法采用的醇类溶剂是甲醇、乙醇中的一种或者其混合物。

     所述方法醇类溶剂使用量与TAIC质量比为2~6:1，过多的溶剂量并不能使收率提高或者产品质量提高，反而造成设备利用效率低下，蒸馏负担加重，能耗增多。

本发明的有益效果：