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研究与开发 张苏伊·含磷丙烯酸酯的酯化合成及其阻燃性能研究
底烧瓶中，并按照一定的比例加入催化剂及阻聚剂， 与丙烯酸羟丙酯无法充分反应，只有小部分开始反应，
用油浴加热至 95℃，边加热边用磁子搅拌，待温度恒 而随着温度的升高，OP 与丙烯酸羟丙酯充分反应，产
定于 110℃时，按 OP 与丙烯酸羟丙酯以 1:1.2 的摩尔 物产量逐渐提高，在 110℃左右产物产量最高，随着
比例称取丙烯酸羟丙酯，并用恒压滴液漏斗缓慢滴加 温度的进一步提高，单体由于逐渐开始聚合，单体量
丙烯酸羟丙酯，在反应期间用点板的方法确定反应情 开始减少，所以产物产率逐渐降低 [21] 。
况，在一定时间后，停止反应，趁热出料，经过抽滤
除去催化剂，后通过萃取的方式对反应物提纯，除去
未反应的单体及其他杂质，得到较为纯净的含磷丙烯
酸酯单体，避光保存。
1.3.4 产物的萃取
先将产物进过抽滤装置进行过滤，除去催化剂，
得到反应产物。后将产物进行萃取，以乙酸乙酯与蒸
馏水的比例为 5:1 的量对产物进行萃取，水相可除去
阻聚剂及未反应的杂质，而产物多在油相中。
将水相进行多次萃取，在水相中加入一定量的乙
酸乙酯溶剂进行萃取，如此反复多次，以少量多次的
原则，将产物萃取在油相中。 图 1 产率与温度的关系图
利用旋蒸器对油相进行旋蒸，蒸出乙酸乙酯，得 2.1.2 反应时间的影响
到较为纯净的反应产物。对产物进行紫外光固化，得 以阳离子交换树脂 (PK208LH)(20 g/mol) 作为催
到有阻燃性能的薄膜。 化剂，对苯二酚 ( 质量分数为 0.1%) 作为阻聚剂，OP
与丙烯酸羟丙酯以反应比例 1:1.2 进行酯化反应，反
2 实验结果与讨论 应温度为 110 ℃。计算不同反应时间下对应的产率，
2.1 反应条件的优化 其产率如表 4 所示，后绘出产率与时间的关系图，如
UV 固化含磷丙烯酸酯单体的合成，它是由环状 图 2。
磷 酸 酐 (2-甲 基-2,5-二 氧-1,2- 氧 磷 杂 环 戊 烷， 表 4 不同反应时间下产物产率
OP) 与含有羟基的丙烯酸酯单体进行酯化反应，制备 时间 /h 1 3 5 7
产率 /% 71.21 85.04 98.12 63.75
出具有阻燃性质及光固化活性的含磷丙烯酸脂类单体。
本文要通过对反应条件的考察，确定适宜的反应条件，
以此求得最优反应条件。
2.1.1 反应温度的影响
以阳离子交换树脂 (PK208LH)(20 g/mol) 作为催
化剂，对苯二酚 ( 质量分数为 0.1%) 作为阻聚剂，OP
与丙烯酸羟丙酯以反应比例 1:1.2 进行酯化反应，反
应时间为 5 h。计算不同温度下对应的产率，其产率
如表 3 所示，后绘出产率与温度的关系图，如图 1。
表 3 不同温度下产物产率
温度 /℃ 50 80 110 140
产率 /% 79.39 84.55 98.12 61.97
由图 1 可知，在催化剂、反应时间相同，OP 与丙 图 2 产率与时间的关系图
烯酸羟丙酯的反应比例均为 1:1.2，通过改变反应温度 由图 2 可知，在催化剂、反应温度相同，OP 与丙
来测试反应最优温度，在 50~80℃中，产物产率随着 烯酸羟丙酯的反应比例均为 1:1.2 下，通过改变反应
时间的增加而缓慢增加，这是由于反应温度不高，OP 时间探索反应时间对产物产量的影响，随着反应时间
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