阻燃剂四溴双酚A的制备

康玉莹 孙初锋 李海成（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124）

阻燃剂四溴双酚A的制备

康玉莹 孙初锋 李海成（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124）

四溴双酚A是塑料、橡胶、纤维等的阻燃剂，由于它具有良好的阻燃性能，其生产能力和市场需求在逐年扩大。本文研究了以双酚A、溴素和双氧水作原料，乙酸作溶剂来合成四溴双酚A的新工艺，实验结果表明，当n(双酚A):n(溴素):n(双氧水)=1.0:2.1:2.1，溶剂的用量为100mL，滴加时间40min，在此条件下，产品收率为92.8%，熔点为178.2-180.1℃。

双酚A;乙酸;溴素;四溴双酚A

四溴双酚A（tetrabromo-diphenolA）为白色粉末，可溶于氢氧化钠溶液、甲醇、乙醇、冰醋酸、丙酮、苯等溶剂中，但不溶于水，熔点为179-181℃。它是一种具有多种用途的含溴有机阻燃剂[1]，它既是反应型阻燃剂[2]和添加型阻燃剂，同时又是合成其他阻燃剂的重要中间体，可以使材料具有优良的耐燃性和自熄性，广泛地应用于高分子材料及木材阻燃剂中[3]。目前，在其被广泛应用的今天，大量的研究并投入生产具有了十分重要的意义。本文采用乙酸作为溶剂，以双酚A、溴素、双氧水作为原料合成四溴双酚A。

1 实验部分

1.1 实验仪器

三口烧瓶(500mL)、滴液漏斗(60mL)、量筒(10mL、100mL)、球形冷凝管、电热套、水浴锅、抽滤瓶(500mL)、布氏漏斗、托盘天平、显微熔点仪

1.2 实验药品

双酚A、双氧水、溴素、乙酸

1.3 实验步骤

在500mL的三口瓶中加入34.2g的双酚A、110mL乙酸和10mL水，缓慢搅拌使其溶解，用水浴控制温度为25℃左右，在此温度下用滴液漏斗内滴加50.7g的溴素，然后再滴加39.1g的双氧水，滴加时间均为40min，之后反应10min，温度仍然控制在25℃左右。然后缓慢升高温度，升至90℃后保持10min，使其自然冷却至30℃，再使用冰水浴将其冷却至15℃以后，用布氏漏斗进行抽滤，滤饼用乙酸洗涤两次，再用蒸馏水洗涤滤饼2-3次，真空干燥得产品，称重计算产率，并测定熔点。

2 结果与讨论

2.1 原料的物质的量比

控制其他条件不变，通过改变原料物质的量比来考察了对于产品的影响，结果如表1所示。

表1 原料的物质的量比对于产率的影响

分析可知，溴素和双氧水稍过量，产品质量好，收率高，熔点也较高，当溴素和双氧水过量较多时，收率和熔点反而下降，会使产品的颜色发深，纯度降低。因此，产品最适宜的原料物质的量之比为n(双酚A)：n(溴素)：n(双氧水)=1.0：2.1：2.1。

2.2 溶剂用量

在反应温度，反应时间，原料的物质的量之比保持一定的条件下，考察了溶剂用量对于反应的影响，结果见表2。

表2 溶剂用量对于产率的影响

分析可知，随着溶剂用量的增加，产品的产率和熔点也随之增加，当溶剂用量超过100mL之后，产品的产率接近平稳，因此出于成本的考虑，溶剂的用量选择100mL即可。

2.3 滴加时间

滴加时间过短，加入的溴来不及和双酚A反应，反应物浓度过高，一旦反应，反应较为剧烈且放出大量的热；滴加时间过长，反应物浓度过低，反应较慢，可能会出现反应不完全。因此，最适宜滴加时间为40min。

2.4 反应温度

高温不利于溴化反应的发生，可能会使反应不完全，产品产率下降，同时产品纯度下降；低温有利于反应进行的更加完全，但反应速率太慢，会引入其他的杂质，使产品产率及纯度降低。并且双酚A的溴化反应属于放热反应，它在高于40℃再加有过氧化物时，它的甲基容易发生溴化反应。因此，一般将溴化过程的温度控制25℃左右。

3 实验结论

3.1 本文采用乙酸作溶剂，双酚A作原料，溴素作溴化剂，双氧水作氧化剂制备四溴双酚A，这是一种收率较高，质量好，操作简便，反应时间较短的工艺。

3.2 经过实验分析：

（1）最适宜的原料物质的量之比为n(双酚A)：n(溴素)：n(双氧水)=1.0:2.1:2.1，此时产品产率为92.4%。

（2）最适宜的溶剂用量为100mL，此时产率为93.6%。

（3）最适宜的滴加时间为40min，在此条件下，得到的产品收率为93.7%。

（4）最佳反应温度控制在25℃左右。

考虑成本等因素，当n(双酚A):n(溴素):n(双氧水)=1.0:2.1: 2.1，溶剂的用量为100mL，滴加时间40min时，产品收率为92.8%，熔点为178.2-180.1℃。

[1]张雨山,高春娟,蔡荣华.溴系阻燃剂的应用研究及发展趋势[J].化学工业与工程,2009,(05):460-466.

[2]汪建红,李巧玲.反应型阻燃剂的现状及展望[J].萍乡高等专科学校学报,2013,(06):18-22.

[3]梁亚红,陈苏战.四溴双酚A(TBBPA)的工业应用与前景分析[J].盐业与化工,2012,(09):1-4.