多元醇膦酸酯分 两大类:A类为不含氮的多元醇膦酸酯,即多数为
聚氧乙烯醚的膦酯酯,为
褐色膏状物;B类为含氮的
多元醇膦酯酯,即
多羟基化合物的膦酯混合酯,为酱黑色粘稠液体。一般的有机磷酸枉费在水中都有一定的溶解性,他们的
溶解度随R
烷基的碳原子数增加而降低。
膦酸一酯和
二酯都是酸性,在
水溶液中他们可以离角出氢离子:在碱性介质中,更加速了这种离解。虽然比
聚磷酸盐水解慢一些,但在较高温度和碱性条件下,容易发生水解,水解速度比在中性介质快10倍,生成
正磷酸盐和相应的醇。一旦发生水解,不公丧失缓蚀阻垢的作用,而且产生的
磷酸盐可以与水中的钙离子结合,生成溶解度极小的
磷酸钙垢沉淀。
A类
多元醇膦酸酯 一般先将
丙三醇氧化基化,然后再膦酸酯化。丙三醇的氧化基化是:将丙三醇与作为催化剂的粉状
氢氧化钠混合,再在惰性气体的保护下加热到150度,然后按
环氧乙烷/丙三醇为2:1的摩尔比缓蚀加入到环氧乙中,此期间保持温度为150~160度。环氧乙烷加完后,再保温一段时间(例如1.2h),丙三醇的氧
乙基化即可视为完成。此过程中所加的苛性碱量,约占丙三醇和环氧乙烷总量的0.1%,所得
聚氧乙烯醚丙三醇的
膦酸酯化过程,系将他与粘度控制剂
丙醇按4.5:1的质量比加入反应釜中,预热至50度,然后按
五氧化二磷/聚氧乙烯醚丙三醇为1:1.1~1.2的质量比逐渐将五氧化磷加到反应釜中,控制温度,使之不超过125~135度。五氧化二磷加完后,保温一段时间,釜中物质变为透明时,酯化过程即可视为完成。加水使
膦酸酯冷却并达到预期浓度备用。合成路线如下:
B类
多元醇膦酸酯 将
乙二醇、
乙二醇单乙醚、
聚氧乙烯醚丙三醇和
三乙醇胺在搅拌混合下加热到75~85度,然后缓慢加入
五氧化二磷,控制反应温度在加完五氧化二磷后达到130~140度,再于140度下保温1~2h,加水使产物磷酸混合冷却并达到预期尝试备用,反应物的比例,以三乙醇胺对其他反应
混合物为60:40到40:60(质量比)为宜。乙二醇、乙二醇单乙醚、聚氧乙烯醚丙三醇质量之比以1:4:4为宜。乙二醇单乙醚可分两次加入,一次是在反应前与乙二醇、聚氧乙烯醚丙三醇一起加入,另一次是140度保温期间加入。
A类产品中含有有机
膦酸酯(内含有机单、双膦酸酯)和未参加反应的
五氧化二磷(与水生成
无机化合物磷酸),可用中和法连续滴定。用改性
甲基橙指示第一化学计量点,用酚酞指示第二化学计量点,加入
氯化钙进行转换后,测定第三化学计量点。由各化学计量点所消耗的
碱液量分别计算出有机
膦酸酯(为单酯和双酯含量的和)和无机膦酸枉费的含量。
B类产品中含有有机膦酸枉费(内含不含氮和含氮的膦酸酯)和未参加反应的五氧化二磷(与水生成无机磷酸)。除在第二化学计量点前需加入中性
2-丙醇改变休系的介质
常数外,其他与A类产品测定一样。
低毒,排放后3-4D可自行降解。本品呈酸性,操作时避免直接接触,在装卸时,操作人员应戴好手套,避免直接接触。如有物料逸出时,应用大量水进行冲先,洗水经稀释后排入废水系统中。
多元醇膦酸酯产品用广口
聚乙烯桶包装。每桶净重50KG。桶口先用内盖封好,再用带螺纹的外盖拧紧。。桶表面应涂刷“向上”和怕湿标志。在阴凉干燥处储存,在储运时必须与酸性和碱性化学物隔离。储存期一年。