多元醇磷酸酯

化学物质

多元醇磷酸酯是一种化学物质，分子式为PO4HR1R2，外观为无色或黄色透明液体。

内容概述

别名：含氮多元醇膦酸酯、多元醇膦酸酯 PAE；Polyol phosphate ester

结构式：

其中N1，N2和N3可分别为0或1。

物化性质

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，为棕色膏状物；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。

合成方法

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苛性碱混合，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烷中，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正丙醇按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：

R-0H+H3PO4加热生成 R-H2PO4+H20

2R-OH+H3PO4加热生成(R-0)2PO2H+H2O

R-O-PCL4+3H2O反应生成R-H2PO4+4HCL

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。

质量标准

参照行业标准HG2228-91所规定的技术要求执行

检测方法

参照HG2228-91标准规定的方法进行检测。

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异丙醇改变休系的介质常数外，其他与A类产品测定一样。

用途

因水质和工艺条件不同而异。多元醇磷酸酯用作阻垢剂，一般用量小于15mg/L，用作密闭循环缓蚀剂时可高至150mg/L以上。

安全卫生成防护

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。

包装与储运

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。

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