多元醇磷酸酯

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

結構式：

其中N1，N2和N3可分別為0或1。

物化性質：

多元醇膦酸酯分兩大類：A類為不含氮的多元醇膦酸酯，即多數為聚氧乙烯醚的膦酯酯，為棕色膏狀物；B類為含氮的多元醇膦酯酯，即多羥基化合物的膦酯混合酯，為醬黑色粘稠液體。一般的有機磷酸枉費在水中都有一定的溶解性，他們的溶解度隨R烷基的碳原子數增加而降低。膦酸一酯和二酯都是酸性，在水溶液中他們可以離角出氫離子：在鹼性介質中，更加速了這種離解。雖然比聚磷酸鹽水解慢一些，但在較高溫度和鹼性條件下，容易發生水解，水解速度比在中性介質快10倍，生成正磷酸鹽和相應的醇。一旦發生水解，不公喪失緩蝕阻垢的作用，而且產生的磷酸鹽可以與水中的鈣離子結合，生成溶解度極小的磷酸鈣垢沉澱。

合成方法

A類多元醇膦酸酯一般先將丙三醇氧化基化，然後再膦酸酯化。丙三醇的氧化基化是：將丙三醇與作為催化劑的粉狀苛性鹼混合，再在惰性氣體的保護下加熱到150度，然後按環氧乙烷/丙三醇為2：1的摩爾比緩蝕加入到環氧乙烷中，此期間保持溫度為150~160度。環氧乙烷加完後，再保溫一段時間（例如1.2h），丙三醇的氧乙基化即可視為完成。此過程中所加的苛性鹼量，約占丙三醇和環氧乙烷總量的0.1%，所得聚氧乙烯醚丙三醇的膦酸酯化過程，系將他與粘度控制劑正丙醇按4.5：1的質量比加入反應釜中，預熱至50度，然後按五氧化二磷/聚氧乙烯醚丙三醇為1：1.1~1.2的質量比逐漸將五氧化磷加到反應釜中，控制溫度，使之不超過125~135度。五氧化二磷加完後，保溫一段時間，釜中物質變為透明時，酯化過程即可視為完成。加水使膦酸酯冷卻並達到預期濃度備用。合成路線如下：

R-0H+H3PO4加熱生成 R-H2PO4+H20

2R-OH+H3PO4加熱生成(R-0)2PO2H+H2O

R-O-PCL4+3H2O反應生成R-H2PO4+4HCL

B類多元醇膦酸酯將乙二醇、乙二醇單乙醚、聚氧乙烯醚丙三醇和三乙醇胺在攪拌混合下加熱到75~85度，然後緩慢加入五氧化二磷，控制反應溫度在加完五氧化二磷後達到130~140度，再於140度下保溫1~2h，加水使產物磷酸混合冷卻並達到預期嘗試備用，反應物的比例，以三乙醇胺對其他反應混合物為60：40到40：60（質量比）為宜。乙二醇、乙二醇單乙醚、聚氧乙烯醚丙三醇質量之比以1：4：4為宜。乙二醇單乙醚可分兩次加入，一次是在反應前與乙二醇、聚氧乙烯醚丙三醇一起加入，另一次是140度保溫期間加入。

質量標準

參照行業標準HG2228-91所規定的技術要求執行

項目	指標

固體含量% ≥	50.0
總磷含量（以PO4計）% ≥	30.0
有機磷含量（以PO4計）% ≥	15.0
PH（1%水溶液）	2.0—3.0

檢測方法

參照HG2228-91標準規定的方法進行檢測。

A類產品中含有有機膦酸酯（內含有機單、雙膦酸酯）和未參加反應的五氧化二磷（與水生成無機磷酸），可用中和法連續滴定。用改性甲基橙指示第一化學計量點，用酚酞指示第二化學計量點，加入氯化鈣進行轉換後，測定第三化學計量點。由各化學計量點所消耗的鹼液量分別計算出有機膦酸酯（為單酯和雙酯含量的和）和無機膦酸枉費的含量。

多元醇磷酸酯

基本介紹