有机磷酸酯阻燃剂

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有机磷酸酯阻燃剂研究进展_徐会志

有机磷酸酯阻燃剂研究进展_徐会志

有机磷酸酯阻燃剂研究进展徐会志,王胜鹏,包杰界(浙江传化股份有限公司,杭州 311231)摘 要有机磷阻燃剂研究在国内外得到极大的关注。

综述了磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂和磷杂环类阻燃剂的研究进展,并提出了有机磷阻燃剂今后的发展方向。

关键词 有机磷,阻燃剂,磷酸酯,膦酸酯,磷杂环1 引言有机磷酸酯阻燃剂是一种阻燃性能较好的阻燃剂,它品种多,用途广泛。

卤系阻燃剂存在很多缺点,如抗紫外线稳定性差,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。

特别是自1986年起,发现多溴二苯醚及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二恶烷及四溴代苯并呋喃后,卤系阻燃剂的使用受到了限制,使得非卤阻燃剂特别是有机磷阻燃剂的研究和开发变得更加重要。

虽然有机磷化合物都会有一定的毒性,但它们的致畸性却不高,其分解产物及其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中腐蚀性、有毒物也很少。

有机磷阻燃剂之所以成为阻燃剂研究中的热点,除了上面的因素外,还因为有机磷阻燃剂除了具有阻燃性能之外,很多品种还同时具有增塑、热稳定等作用,对提高高分子材料的综合性能有十分重要的作用。

目前,有机磷阻燃剂的研究、开发方兴未艾,每年报道很多。

有机磷阻燃剂根据化学活性的不同,可以分为使用方便的反应型和阻燃性持久的添加型两类,下面就这些阻燃剂种类、合成和应用的最新发展状况进行论述[1,2]。

2 磷酸酯阻燃剂用作阻燃剂的磷酸酯很多,主要可用于聚苯乙烯(PS),聚氨酯(PU)泡沫塑料,聚酯(PET),聚碳酸酯(PC)和液晶等高分子材料的阻燃。

包括只含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂等几类。

(1)只含磷的磷酸酯阻燃剂只含磷的磷酸酯阻燃剂大多数为酚类的磷酸酯,也有少量的烷基磷酸酯。

Bright Danielle A报道,结构式如下的化合物可用于高抗冲聚苯乙烯的阻燃处理:1,4-(ArO)2P(O)OCH2C6H4CH2OP(O)(ArO)2式中Ar=(未)取代的芳基。

磷酸三甲苯酯用途

磷酸三甲苯酯用途

磷酸三甲苯酯用途
磷酸三甲苯酯(tri-methyl phosphate,TMP)是一种有机磷酸酯,化学式为C6H5PO(OC2H5)2、它具有低毒性、低挥发性和阻燃性等特点,在许多不同领域中被广泛应用。

以下是磷酸三甲苯酯的几种常见用途:
1.阻燃剂:
2.溶剂:
磷酸三甲苯酯也是一种常用的溶剂。

它具有较高的溶解能力,可以溶解许多有机物和染料。

磷酸三甲苯酯在制造染料、涂料、油墨和清洁剂等领域中被广泛应用。

此外,磷酸三甲苯酯在一些化学反应中还可以作为反应介质和催化剂的载体。

3.作为溶剂和抑制剂的添加剂:
4.医药制剂:
磷酸三甲苯酯在医药制剂中具有重要的作用。

它可以作为一种有效的增溶剂和促进剂,提高药物的稳定性和生物利用度。

磷酸三甲苯酯在一些胶体和乳液制剂中常被用作分散剂和乳化剂,以稳定药物分散体系和提高药物的吸收效率。

5.金属清洗剂:
磷酸三甲苯酯也可用作金属清洗剂,特别针对铝合金的清洗和处理。

铝合金在制造过程中常常需要去除表面的氧化膜和污垢,以提高材料的质量和表面性能。

磷酸三甲苯酯具有较高的表面活性和溶解性,可以有效地去除铝合金表面的氧化膜和油污,使金属表面保持清洁和亮丽。

综上所述,磷酸三甲苯酯具有广泛的应用领域,包括阻燃剂、溶剂、清洗剂和医药制剂等。

随着科学技术的进步和工业发展的需求,磷酸三甲苯酯的应用前景将会更加广阔,并在更多领域中发挥着重要的作用。

有机磷阻燃剂合成路线

有机磷阻燃剂合成路线

有机磷阻燃剂合成路线引言有机磷阻燃剂是一种用于提高材料阻燃性能的重要化学品。

其合成路线的研究对于制备高效阻燃材料以满足不同领域的需求具有重大意义。

本文将介绍一种常用的有机磷阻燃剂合成路线,希望能对阻燃材料的开发提供一定的指导。

有机磷阻燃剂的分类有机磷阻燃剂可以根据其结构和功能分为不同类型。

常见的有机磷阻燃剂包括磷酸酯、磷酰胺和磷酰胺酯等。

本文将以磷酸酯为例,介绍其合成路线和相关研究进展。

有机磷阻燃剂的合成路线1.原料准备:合成磷酸酯有机磷阻燃剂的首要步骤是准备所需的原料。

常用的原料包括磷酸、醇类化合物和氯代烷烃。

其中,磷酸可以通过石灰石和硝酸的反应制备得到;醇类化合物可通过乙醇和异丙醇等材料的重排反应获得;氯代烷烃则可以通过加氯反应制备得到。

2.酯化反应:将准备好的磷酸和醇类化合物进行酯化反应,合成磷酸酯有机磷阻燃剂。

酯化反应可以通过加热和催化剂的添加来进行。

常用的催化剂包括硫酸、甲酸和二乙酰二胺等。

酯化反应的温度和时间需要根据具体的反应条件进行优化。

3.纯化和处理:在酯化反应后,得到的产物需要进行纯化和处理。

首先,通过蒸馏或萃取等方法去除未反应的原料和副产物。

然后,通过晶体学分析和质谱分析等技术手段对产物进行结构表征,确保合成的有机磷阻燃剂的纯度和结构正确。

4.阻燃性能测试:最后,对合成的有机磷阻燃剂进行阻燃性能测试。

常用的测试方法包括热稳定性测试、燃烧性能测试和氧指数测试等。

通过这些测试,可以评估合成的有机磷阻燃剂在不同材料中的阻燃效果,并进一步优化合成路线和改进材料性能。

相关研究进展有机磷阻燃剂的合成路线不断地得到改进和优化。

研究人员通过改变原料比例、催化剂种类和反应条件等因素,进一步提高有机磷阻燃剂的合成效率和阻燃性能。

同时,利用计算化学方法和分子模拟技术,对有机磷阻燃剂的结构和性能进行理论分析和预测,为合成优化提供指导。

此外,有机磷阻燃剂的应用领域也在不断扩展。

除了常见的塑料和纺织品阻燃材料,有机磷阻燃剂还可以应用于电子产品、建筑材料和汽车零部件等领域。

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展

有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展有机磷酸酯阻燃剂污染现状与研究进展一、引言随着现代科技的迅猛发展和工业生产的不断增加,阻燃剂的需求量也在持续增加。

有机磷酸酯阻燃剂作为一类高效、常用的阻燃剂,应用范围广泛,但同时也带来了环境污染的问题。

本文旨在探究有机磷酸酯阻燃剂的污染现状与研究进展,以期为相关领域的研究和治理提供参考。

二、有机磷酸酯阻燃剂的应用与污染源有机磷酸酯阻燃剂具有良好的阻燃性能,广泛应用于建筑材料、电子电器、家具、汽车等领域,为提高物品的阻燃性能起到了重要作用。

然而,有机磷酸酯阻燃剂的广泛应用也导致了环境中的污染。

有机磷酸酯阻燃剂的污染主要源自两个方面:一是其生产与使用过程中的排放,二是产品在使用和废弃后的释放与迁移。

1. 生产与使用过程中的排放有机磷酸酯阻燃剂的生产过程中可能会产生一些有毒、难降解的副产物,如六溴环十二烷(HBCD)和氯代酚等。

这些副产物在生产过程中会通过废水和废气排放至环境中,造成水土污染和大气污染。

除了生产过程中的排放,有机磷酸酯阻燃剂在使用过程中也存在挥发和渗透的问题。

例如,在电子电器领域,电路板中使用的阻燃剂可能会逐渐释放出有机磷酸酯阻燃剂到环境中,导致环境中的污染。

2. 产品使用和废弃后的释放与迁移有机磷酸酯阻燃剂在产品使用过程中,由于温度变化、摩擦磨损等原因,会逐渐释放出来,并在环境中迁移。

例如,室内装修中使用的含有有机磷酸酯阻燃剂的涂料、地板等,会在使用过程中逐渐释放出来,进而污染室内空气和土壤。

产品废弃后的有机磷酸酯阻燃剂也可能对环境造成污染。

许多含有有机磷酸酯阻燃剂的废弃物通常被认为是危险废物,如果不经过安全处理,就可能对环境造成严重污染。

三、有机磷酸酯阻燃剂的环境效应与风险有机磷酸酯阻燃剂在环境中的存在和迁移可能对生态环境和人类健康产生潜在的风险。

1. 生态风险有机磷酸酯阻燃剂可能对水体生态系统产生困扰。

一些研究发现,有机磷酸酯阻燃剂会对水生生物产生毒性影响,如抑制生物生长、导致畸形发育等。

新兴污染物有机磷阻燃剂

新兴污染物有机磷阻燃剂

新兴污染物有机磷阻燃剂引言:随着科技的不断发展和社会的进步,新兴污染物的问题也逐渐浮出水面。

其中,有机磷阻燃剂作为新兴污染物之一,已经引起了广泛关注。

本文将对有机磷阻燃剂的定义、特点、对环境和人类健康的危害以及对策进行探讨。

一、有机磷阻燃剂的定义和分类有机磷阻燃剂是一类含磷的化合物,其主要作用是减少可燃材料的燃烧速度和火焰传播能力,用于提高建筑、电器、航空航天等领域材料的阻燃性能。

根据化学结构和性质的不同,有机磷阻燃剂可分为多种类型,如三价有机磷酸酯、三氧化二磷、铵盐等。

这些有机磷阻燃剂通常具有良好的阻燃性能和热稳定性。

二、有机磷阻燃剂的特点1.阻燃效果显著:有机磷阻燃剂在提高材料阻燃性能方面发挥了重要作用,能够有效减缓火焰蔓延速度,延长材料燃烧时间,使材料更难燃烧。

2.广泛应用于各个领域:有机磷阻燃剂被广泛应用于建筑、电器、航空航天等领域,提高了产品的安全性和可靠性。

三、有机磷阻燃剂对环境的危害尽管有机磷阻燃剂可以提高材料的阻燃性能,但它们在实际使用中也会对环境造成一定的危害。

1.持久性和生物蓄积性:由于有机磷阻燃剂的持久性和生物蓄积性较高,它们在环境中很难降解,会长期存在并逐渐积累。

这会导致其浓度逐渐升高,对生态系统产生潜在的威胁。

2.毒性和致癌性:有机磷阻燃剂中的一些成分被认为具有一定的毒性和致癌性。

长期接触这些物质可能对人类健康产生负面影响,包括神经毒性和内分泌干扰等。

四、应对有机磷阻燃剂污染的对策1.推广环境友好型阻燃剂:研发和推广环境友好型阻燃剂,如无机阻燃剂和氮阻燃剂,以替代有机磷阻燃剂的使用。

这些新型阻燃剂具有更低的环境影响和更高的安全性能。

2.加强监管和标准制定:加强对有机磷阻燃剂的监管,制定相关的标准和法规,减少其使用量和排放量,保护环境和人类健康。

3.加强科研和技术创新:加强对新型阻燃材料和技术的研究和开发,提高阻燃性能,减少环境污染。

结语:有机磷阻燃剂作为新兴污染物,带来了环境和人类健康的潜在危害。

bpd 阻燃剂 成分

bpd 阻燃剂 成分

bpd 阻燃剂成分BPD(阻燃剂)是一种常用于各种材料中的化学物质,用于提高材料的阻燃性能。

阻燃剂是一种能够减缓或阻止材料燃烧过程的添加物。

BPD的全名是Bisphenol A bis (diphenyl phosphate),是一种有机磷酸酯类阻燃剂。

BPD的化学结构由两个苯酚环之间的双酚酯和两个二苯基磷酸酯基团组成。

这种结构赋予了BPD出色的阻燃性能。

当材料受到火源或高温时,BPD会分解产生含磷化合物,这些化合物能够与可燃材料表面形成保护层,隔断氧气和燃料之间的接触,从而减缓或阻止燃烧过程。

BPD是一种无色或微黄色的液体,在常温下具有较低的挥发性。

由于其高效的阻燃性能和稳定性,BPD被广泛用于各种材料中,特别是建筑材料、电子产品、汽车零部件、塑料制品和纤维材料等。

以下是一些与BPD相关的参考内容:1. Franks, G. V.; Ketley, A. D. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2003, 397, 1-42.这篇论文介绍了BPD和其他一些磷酸酯类阻燃剂的结构与性能关系,以及它们在不同材料中的应用。

2. Jones, F. R.; Way, J.; Basset, G. Water Sci. Technol. 2002, 46, 53-60.这篇论文详细讨论了BPD在水处理领域的应用,特别是作为一种阻燃剂在水中的存在,以及其对环境和人类健康的影响。

3. Chen, L.; Fang, L.; Zhu, B. Chem. Eng. J. 2018, 332, 594-603.这篇论文研究了BPD与聚合物材料的相容性和阻燃性能,包括BPD添加量的优化和材料热性能的改善等方面。

4. Wang, L.; Liu, H.; Li, B.; Wang, J. J. Hazard. Mater. 2010, 178, 38-46.这篇论文探讨了BPD与其他阻燃剂的配合应用,以提高材料的阻燃性能和降低环境污染。

磷酸三苯酯质量标准

磷酸三苯酯质量标准

磷酸三苯酯质量标准
磷酸三苯酯(简称TPP)是常用的有机磷酸酯类化合物,主要用作阻燃剂和增塑剂。

以下是磷酸三苯酯质量标准的一份范例,供参考:
1.外观:白色结晶粉末,无异物。

2.纯度:≥99.5%。

3.溶解度:与无水醇、醚和酮互溶;难溶于水。

4.酸度:pH值(10%醇溶液)7.0±0.5。

5.熔点:≥49℃。

6.相对密度:1.25-1.27。

7.含湿量:≤0.1%。

8.游离酚含量:≤0.1%。

9.含硼酸盐量:≤0.05%。

10.重金属含量:≤10ppm。

11.氯离子含量:≤70ppm。

12.失重量:≤0.3%。

13.保存条件:贮存在干燥通风处,远离火源和氧化剂。

注:此为一份范例磷酸三苯酯质量标准,具体标准应根据实际需求和生产情况进行制定,并遵循当地法规和标准。

确保遵守所有相关环保、安全和质量要求。

有机磷阻燃剂

有机磷阻燃剂

有机磷阻燃剂简介有机磷阻燃剂是一类常用的阻燃剂,具有良好的阻燃效果和热稳定性。

它们通常用于改善材料的阻燃性能,在各种工业领域得到广泛应用。

本文将介绍有机磷阻燃剂的特点、分类、应用领域和未来发展趋势。

特点有机磷阻燃剂具有以下特点:1.高效性:有机磷阻燃剂可以有效降低材料燃烧时的火焰高度和火焰持续时间,减少火焰蔓延的危险。

2.热稳定性:有机磷阻燃剂可以在高温环境下保持较好的阻燃性能,不易分解或挥发。

3.安全性:有机磷阻燃剂不含氯或溴等有害物质,对环境和健康影响较小。

4.多功能性:有机磷阻燃剂不仅可以提供阻燃性能,还可以改善材料的机械性能和耐候性。

分类根据其化学结构和阻燃机理,有机磷阻燃剂可以分为以下几类:1.磷酸酯类:磷酸酯类阻燃剂通过破坏燃烧的化学链反应,抑制火焰的蔓延。

2.磷氮系阻燃剂:磷氮系阻燃剂能够通过吸热和排放气体等机理阻断火焰的传播路径,有效控制燃烧过程。

3.磷硅系阻燃剂:磷硅系阻燃剂通过封闭材料表面,形成保护层,防止火焰进一步侵入。

应用领域有机磷阻燃剂在众多行业得到广泛应用,包括但不限于以下领域:1.建筑行业:有机磷阻燃剂可以添加到建筑材料中,提高建筑物的阻燃性能,降低火灾发生的概率和火灾蔓延的速度。

2.电子电器行业:有机磷阻燃剂可以用于电子电器设备中,如电视机、电脑等,以提高设备的安全性和阻燃性能。

3.汽车制造业:有机磷阻燃剂可以应用于汽车内饰材料和座椅材料中,提高汽车的阻燃性能,降低火灾发生的危险。

4.能源行业:有机磷阻燃剂可以应用于石油和天然气行业中,用于提高油田井下设备的阻燃性能,减少火灾事故的发生。

未来发展趋势有机磷阻燃剂作为一种环境友好和高效的阻燃材料,具有广阔的发展前景。

随着科技的不断进步,有机磷阻燃剂的合成方法将变得更加简单和高效。

此外,研究人员还在探索新型有机磷阻燃剂的开发,以及提高有机磷阻燃剂的阻燃性能和热稳定性。

综上所述,有机磷阻燃剂是一类重要的阻燃材料,具有阻燃效果好、热稳定性高、安全环保等特点。

tphp阻燃剂结构

tphp阻燃剂结构

TPHP阻燃剂是一种常见的有机磷阻燃剂,其化学结构为三苯基磷酸酯。

它可以通过在多种塑料和聚合物中加入来提高其阻燃性能。

TPHP阻燃剂具有很高的热稳定性和低挥发性,能够有效减少火灾发生时有害气体和有毒烟雾的产生。

TPHP阻燃剂的结构包含一个磷原子与三个苯环相连。

这种结构使得TPHP阻燃剂具有很好的热稳定性和低挥发性。

磷原子的存在使得TPHP可以在高温条件下稳定分解,释放出磷氧化物,形成保护层,起到隔热和阻燃的作用。

TPHP阻燃剂的结构还赋予了它很好的相容性和可加工性。

它可以与各种塑料和聚合物相容,不会对材料的物理和机械性能产生明显的影响。

这使得TPHP阻燃剂可以广泛应用于各种塑料制品,如电子产品、建筑材料、汽车零部件等。

在这些应用中,TPHP阻燃剂能够显著提高材料的阻燃性能,降低火灾发生时的危险性。

除了优异的阻燃性能外,TPHP阻燃剂还具有较低的毒性和环境友好性。

它不含有机卤素化合物,不会产生有害的气体和烟雾,对环境和人体健康的影响较小。

这使得TPHP阻燃剂成为一种理想的阻燃材料选择,符合现代社会对于安全性和环保性的要求。

总之,TPHP阻燃剂作为一种有机磷阻燃剂,以其优异的阻燃性能、热稳定性、相容性和环保性受到广泛应用。

它的结构特点使得它能够在高温条件下稳定分解,形成保护层,有效减少火灾的发生和蔓延。

在未来的发展中,TPHP阻燃剂有望在更多领域发挥作用,为社会的发展和人们的生活带来更多的安全与便利。

对叔戊基苯基磷酸酯

对叔戊基苯基磷酸酯

对叔戊基苯基磷酸酯
叔戊基苯基磷酸酯(TBPP)是一种有机磷化合物,通常用作阻燃剂和塑料添加剂。

它具有阻燃性能和耐热性,因此被广泛用于聚合物材料中,特别是在电子产品和建筑材料中。

TBPP的化学结构中含有苯基和磷酸酯基团,这使得它具有良好的阻燃性能。

从化学角度来看,TBPP是磷酸酯类化合物,其分子结构中含有磷元素,这使得它具有阻燃性能。

磷酸酯类化合物可以在高温下释放出磷氧化物,形成保护层,阻止氧气和燃料的接触,从而起到阻燃的作用。

从应用角度来看,TBPP被广泛用于聚合物材料中,如聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯等,以提高这些材料的阻燃性能。

在电子产品中,TBPP可以用于电线电缆、插座、电路板等部件中,以降低火灾的风险。

在建筑材料中,TBPP可以用于隔热材料、隔音材料、保温材料等,提高建筑材料的阻燃等级,保障建筑物的安全性。

总的来说,叔戊基苯基磷酸酯作为一种阻燃剂和塑料添加剂,在现代工业中发挥着重要作用,它的阻燃性能和应用广泛性使其成为许多领域中不可或缺的材料之一。

有机磷系阻燃剂的研究与应用

有机磷系阻燃剂的研究与应用

有机磷系阻燃剂的研究与应用随着生活水平的提高和消费安全意识的不断增强,人们对包括纺织品在内的各种消费品的安全性提出了更高的要求。

纺织品一般都是具有易燃或可燃性的材料,容易引起火灾事故,因此对纺织品进行阻燃整理,阻止火焰产生或蔓延,是提高纺织品安全性能一种重要手段,有助于保障消费者的生命财产安全,同时提高产品的附加值。

标签:有机磷系;阻燃剂;研究与应用1有机磷系阻燃剂的研究现状目前,有机磷阻燃剂的研究主要集中在磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、缩聚磷酸酯、次膦酸酯以及有机磷酸盐等方面。

磷酸酯类阻燃剂由于资源丰富、价格低廉,因而应用广泛。

主要包括之含磷的磷酸酯阻燃剂、含氮磷酸酯阻燃剂和含卤磷酸酯阻燃剂,它们大都属于添加剂阻燃剂,具有阻燃与增塑双重功能。

市场上已经开发成功并大量使用的磷酸酯阻燃剂有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯等。

这些磷酸酯主要用于聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、聚碳酸酯和液晶等高分子材料的阻燃。

只含磷的磷酸酯阻燃剂大多为酚类阻燃剂,国内外已相继研制出了间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)、双酚A(二苯基磷酸酯)等低聚磷酸酯阻燃剂。

低聚磷酸酯类化合物是一类很有发展前途的磷系阻燃剂,其相对分子质量高,磷含量高,和传统的单磷酸酯相比,具有与聚合物基材相溶性好、耐迁移、耐挥发、阻燃效果持久等优点;含氮磷酸酯阻燃剂由于氮、磷两种元素的协同作用,发烟量小,基本不产生有毒气体,不仅具有良好的阻燃效果,而且可以明显降低阻燃剂的用量,是目前有机磷系阻燃剂发展的趋势。

含氮磷酸酯阻燃剂中氮元素主要来自化合物中的胺、二胺和三聚氰胺;含卤磷酸酯阻燃剂燃烧后由于卤素生成腐蚀性气体、致癌物等原因,现有关它们的报道较以前要少得多。

但因其阻燃的高效性仍有一些报道,大多为同时含有氯、溴的磷酸酯或高卤含量的磷酸酯。

其中,卤代烷基磷酸酯是一类阻燃性能好,应用广泛的添加型增塑阻燃剂,可广泛应用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、纤维织物以及橡胶等的阻燃,尤其是在软质和硬质聚氨酯泡沫塑料等中具有优异的阻燃性能。

新兴污染物 有机磷阻燃剂

新兴污染物 有机磷阻燃剂

新兴污染物-有机磷酸酯类摘要: 随着多溴联苯醚类阻燃剂在世界范围逐渐禁用,有机磷酸酯作为一类重要的有机磷阻燃剂和塑化剂,大量应用于塑料、纺织、家具及其他材料,从而导致了其在环境中的持续释放和分布,由此所引起的环境问题逐步引起了人们的关注。

本文主要概述有机磷酸酯类阻燃剂的研究现状,包括有机磷酸酯类物质的污染现状、毒性以及分析方法。

关键词:有机磷酸酯阻燃剂环境污染毒性分析方法1.引言阻燃剂是一类能够阻止聚合物材料引燃或者抑制火焰传播的添加剂,有机磷酸酯(Organophosphate esters,OPEs) 是一类重要的有机磷阻燃剂(Organophosphorus flame retardants,OPFRs) ,具有阻燃效果持久,与聚合物基材相容性好,耐水、耐候、耐热以及耐迁移等特点,广泛应用于建材家装材料、纺织物品、化工以及电子电气设备中。

由于OPEs主要以添加方式而非化学键合方式加入到材料中,这增加了OPEs 类物质进入周围环境的几率因此,作为一类新有机污染物,OPEs已经受到了美国以及欧洲诸国的高度关注(如图1所示),近几年有关OPEs的研究论文数量快速增长相关论文对OPEs的环境行为、毒性效应以及污染水平等做了初步报道。

2污染现状2.1水体与沉积物中OPEs表2所示为各种水体样品中OPEs的污染情。

由于欧盟率先开始了对澳代阻燃剂的禁用,采用OPEs作为主要替代品,因此在欧洲多国的污水处理厂(waste water treatment plants WWTPs)中均可检出OPEs。

一项针对欧洲各国污水处理厂水质情况调查显示,大多数污水处理厂的出水中可检出磷酸三氯丙酯(tri (chloropropyl) phosphate, TCPP)和磷酸三(2氯)乙酯(tri (2-hloroethyl) phosphate TCEP),其浓度维持在几百个ng/L,并且由于TCPP难降解的特性,TCPP表现出取代TCEP成为主要的含氯OPE、污染物的趋势。

磷酸三(丁氧基乙基)酯制备

磷酸三(丁氧基乙基)酯制备

磷酸三(丁氧基乙基)酯制备
磷酸三(丁氧基乙基)酯是一种常用的有机磷酸酯阻燃剂,广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。

它的制备方法简单,下面我们就来按步骤详细阐述。

步骤一:反应物准备
磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备需要采用乙烯乙酸丁酯(简称VE、C6H10O2)和三乙氧基膦(简称TEOP、C12H27O4P)作为反应物。

这两种化合物均为有机溶剂,具有易挥发、有毒等特点,因此需要在通风性好的地方进行实验,着装也要做好必要的防护措施。

步骤二:反应物混合
将VE和TEOP按照摩尔比1:3混合,在容量瓶中充分溶解,形成混合溶液。

在混合过程中要慢慢加入,同时不断搅拌,以免发生剧烈反应。

步骤三:反应条件控制
磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备反应需要控制反应温度、反应时间和反应物的摩尔比。

一般情况下,将混合溶液置于恒温搅拌器中,温度控制在40℃以下。

持续反应6-8小时后,停止搅拌,产物可通过稀释溶剂(如乙醇)冷却结晶获得。

步骤四:结晶与纯化
获得产物时,需要进行结晶和纯化处理。

将产物溶解于少量稀释剂中,慢慢冷却至室温,产生结晶。

将结晶通过过滤、洗涤、干燥等步骤进行纯化,获得高纯度的磷酸三(丁氧基乙基)酯产物。

总结起来,磷酸三(丁氧基乙基)酯的制备方法相对简单。

但在实验过程中,需要注意安全操作,控制反应条件,以获得高质量、高纯度的产物。

有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展

有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展

第33卷㊀第10期2014年㊀㊀10月环㊀境㊀化㊀学ENVIRONMENTALCHEMISTRYVol.33,No.10October2014㊀2014年5月23日收稿.㊀∗国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA065201)和国家自然科学基金创新群体项目(21321004,21477143)资助.㊀∗∗通讯联系人,TEL:010⁃62333095;E⁃mail:liujm@ustb.edu.cnDOI:10.7524/j.issn.0254⁃6108.2014.10.004有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展∗高立红1,2㊀厉文辉1㊀史亚利2㊀刘杰民1∗∗㊀蔡亚岐2(1.北京科技大学化学与生物工程学院,北京,100083;2.中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学国家重点实验室,北京,100085)摘㊀要㊀有机磷酸酯(OPEs)阻燃剂作为溴代阻燃剂的主要替代品,由于大量广泛使用并且极易释放到环境中而受到广泛关注.毒理学研究表明,多种OPEs具有明显的神经毒性㊁致癌性和基因毒性,对生态环境和人体健康造成潜在威胁.本文介绍了OPEs的使用现状㊁毒性效应㊁不同环境介质中的分析方法,及其在水环境系统中(水㊁污泥㊁沉积物和水生生物)的污染现状和迁移转化行为,最后指出了目前研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望.在今后,应该加强污泥和沉积物等复杂环境基质中多种OPEs的分析方法研究;系统研究环境中OPEs的污染现状和迁移转化行为,并开展OPEs的环境风险和人体健康风险研究.关键词㊀有机磷酸酯(OPEs),毒性效应,分析方法,污染现状.AnalyticalmethodsandpollutionstatusoforganophosphateflameretardantsGAOLihong1,2㊀㊀LIWenhui1㊀㊀SHIYali2㊀㊀LIUJiemin1∗∗㊀㊀CAIYaqi2(1.SchoolofChemistryandBiologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing,100083,China;2.StateKeyLaboratoryofEnvironmentalChemistryandEcotoxicology,ResearchCenterforEco⁃EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing,100085,China)Abstract:Theoccurrenceoforganophosphateesters(OPEs),asthemainalternativesofbrominatedflameretardant,intheenvironmenthasbecomeincreasinglyconcernedsincetheyarewidelyusedandtheneasilyreleasedintotheenvironment.ToxicitystudieshaveshownthatavarietyofOPEshasobviousnervetoxicity,genetictoxicityandcarcinogenicity,posesapotentialthreattotheecologicalenvironmentandhumanhealth.Inthispaper,theuseandtoxicologicaleffectsofOPEsareintroduced.Then,theanalyticalmethodsofOPEsinvariousenvironmentalsamplesaredescribed.Also,theoccurrenceandtransportationofOPEsintheenvironment,includingwater,sludge,sedimentandbiologicalsamples,aresummarized.Finally,theexistingproblemandfutureresearchdirectionsareproposed.Inthefuture,studiesareneededtoexploreanalyticalmethodsofOPEsincomplexsamplessuchassludgeandsediment.Inaddition,systematicstudiesaboutthepollutionstatus,transportationandtransformationofOPEsintheenvironmentshouldbeenhanced.Moreover,riskassessmentforaquaticorganismsandhumanhealthofOPEsintheenvironmentshouldbedeveloped.Keywords:organophosphateesters(OPEs),toxicologicaleffects,analyticalmethods,pollutionstatus.阻燃剂是一类用于降低各种材料易燃性的化学品,主要包括无机阻燃剂和有机阻燃剂.有机阻燃剂㊀10期高立红等:有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展1751㊀中,随着欧盟对多溴联苯醚(PBDEs)的禁用,有机磷酸酯(Organophosphateesters,OPEs)阻燃剂由于具有阻燃效果好㊁生产成本低以及生产工艺简单等优点,其用量逐年上升,广泛应用于化工㊁电子㊁纺织㊁家居以及建材等行业中[1⁃4].OPEs在使用中主要以简单的物理添加方式进入到材料中,使其极易释放到周围环境中.目前,已有研究表明OPEs广泛存在于水体,大气以及室内环境中,对环境和人体健康造成潜在危害.对OPEs的毒性研究表明,多种OPEs具有明显的神经毒性㊁致癌性㊁基因毒性,以及引起皮肤刺激和皮炎等[5-9],氯代OPEs则可能具有比有机磷农药和PBDEs等有机污染物相当或更强的神经发育毒性[5].关于OPEs对人体健康的研究表明,室内环境中的OPEs会影响人体内荷尔蒙水平和男性精液质量[10].近年来,国外相关机构已开始广泛关注OPEs的环境污染问题,相关研究逐渐展开.OPEs在环境中的污染现状㊁迁移转化以及风险评价成为人们关注的焦点,同时各国研究人员也纷纷致力于对多种环境介质中OPEs分析检测方法的研究与创新.1㊀OPEs简介及其应用领域有机磷酸酯类化合物(OPEs),不仅具有良好的阻燃作用,而且具有良好的增塑和润滑效果,广泛应用于建筑材料㊁电子产品㊁塑料制品㊁家装饰品和纺织品中.近年来,由于多溴联苯醚(PBDEs)等溴代阻燃剂逐步在世界范围内禁止使用,OPEs阻燃剂的需求量与生产量都获得大幅增长.根据欧洲阻燃剂协会(Europeanflameretardantsassociation,EFRA)的统计,仅作为阻燃剂的OPEs类物质,2006年西欧产量大约为9.1万吨,比2005年提高了7.1%[11].2008年,全球阻燃剂生产和使用量为180万吨,并以每年6.1%的速率快速增长;2010年数据显示,中国㊁北美和西欧是世界范围内消耗阻燃剂最多的国家和地区,约占全球消耗量的60%(图1)[12].2011年,欧洲范围内,磷系阻燃剂的销售量已远远超过溴系阻燃剂(图2)[12].图1㊀全球各国家和地区阻燃剂消耗量(2010年)[12]Fig.1㊀Worldconsumptionofflameretardants(2010)[12]图2㊀欧洲不同类型阻燃剂销售量(2011年)[12]Fig.2㊀SalesofdifferentypesofflameretardantswithinEurope(2011)[12]OPEs是一类人工合成的磷酸衍生物,根据取代基不同可以分为烷基取代㊁含卤原子的烷基取代以及芳香基取代的OPEs,目前广泛使用的OPEs的结构如图3所示.由不同取代基酯化得到的OPEs,其理化性质有很大差异(表1).例如,分子量最小的磷酸三甲酯(TMP)极性最强,辛醇⁃水分配系数(Kow)的对数值为-0.65,因此易溶于水,并且容易挥发;而分子量较大的磷酸三(2⁃乙基己基)酯(TEHP)极性较弱,辛醇⁃水分配系数(Kow)的对数值为9.49,因此难溶于水,并且不容易挥发.不同类型的OPEs,其应用领域也有所不同.芳香基取代的OPEs(TPP和TCP等)主要作为阻燃增塑剂应用于PVC材料㊁纤维素聚合物㊁热塑性塑料以及合成橡胶中[6];含氯原子的烷基取代的OPEs(TCEP㊁TCPP和TDCPP等)常常作为阻燃剂添加到硬质和软质的聚氨酯泡沫材料中[13];不含氯原子的烷基取代的OPEs(TEP㊁TnBP和TiBP等)主要作为增塑剂应用于不饱和聚酯树脂㊁醋酸纤维素㊁聚氯乙烯以及合成橡胶等材料中[14],此外还可以作为消泡剂添加到涂料㊁液压油和地板蜡中[15],以及在湿法冶金工艺中作为非离子型萃取剂使用[16];其中,直链烷基取代的三正丁基磷酸酯(TnBP)更是一种核燃料处理工艺中的重要萃取剂[17⁃18].OPEs主要以掺杂混合而非化学键合方式加入到材料中,由于大多数OPEs具有半挥发性,因此1752㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学33卷很容易通过挥发㊁产品磨损和渗漏等方式进入到各种环境介质中.图3㊀主要OPEs的分子结构Fig.3㊀StructuresofthemostcommonOPEs表1㊀主要OPEs名称及理化性质Table1㊀Nameandphysic⁃chemicaldataofthemostcommonOPEs缩写英文名称中文名称分子式分子量CAS号lgKow[11]Vp/Torr[11]TMPTrimethylphosphate磷酸三甲酯C3H9O4P140.08512⁃56⁃1⁃0.658.50ˑ10-1TEPTriethylphosphate磷酸三乙酯C6H15O4P182.1678⁃40⁃00.803.93ˑ10-1TPrPTripropylphosphate磷酸三丙酯C9H21O4P224.23513⁃08⁃061.874.33ˑ10-3TnBPTri⁃n⁃butylphosphate磷酸三正丁酯C12H27O4P266.31126⁃73⁃84.001.13ˑ10-3TiBPTri⁃iso⁃butylphosphate磷酸三异丁酯C12H27O4P266.31126⁃71⁃63.601.28ˑ10-2TBEPTributoxyethylphosphate磷酸三丁氧乙酯C18H39O7P398.4778⁃51⁃33.752.50ˑ10-8TEHPTri(2⁃ethylhexyl)phosphate磷酸三(2⁃乙基己基)酯C24H51O4P434.6378⁃42⁃29.498.45ˑ10-8TCEPTri(2⁃chloroethyl)phosphate磷酸三(2⁃氯乙基)酯C6H12Cl3O4P285.49115⁃96⁃81.446.13ˑ10-2TCPPTri(chloropropyl)phosphate磷酸三(1⁃氯⁃2⁃丙基)酯C9H18Cl3O4P327.5713674⁃84⁃52.592.02ˑ10-5TDCPPTri(dichloropropyl)phosphate磷酸三(1,3⁃二氯⁃2⁃丙基)酯C9H15Cl6O4P430.9013674⁃87⁃83.657.36ˑ10-8TPP/TPhPTriphenylphosphate磷酸三苯酯C18H15O4P326.28115⁃86⁃64.596.28ˑ10-6TCP/TCrPTricresylphosphate磷酸三甲苯酯C21H21O4P368.36563⁃04⁃25.116.00ˑ10-7CDPPCresyldiphenylphosphate磷酸甲苯二苯酯C19H17O4P340.3126444⁃49⁃5EHDPP2⁃Ethylhexyldiphenylphosphate2⁃乙基己基二苯基磷酸酯C20H27O4P362.411241⁃94⁃76.646.49ˑ10-7BDPBisphenolAbis(diphenylphosphate)双酚A双(二苯基)磷酸酯C39H34O8P2692.635945⁃33⁃5RDPResorcinolbis(diphenylphosphate)间苯二酚双(二苯基)磷酸酯C30H24O8P2574.4557583⁃54⁃7TPPOTriphenylphosphineoxide三苯基氧化膦C18H15OP278.28791⁃28⁃62㊀OPEs的毒性效应研究表明多种OPEs具有神经毒性㊁基因毒性以及致癌性.Dishaw等[5]研究发现,与有机磷农药(毒死蜱)和四溴联苯醚(BDE⁃47)相比,TCPP㊁TCEP㊁TDCPP等具有与其相当或更强的神经发育毒性.Liu等[7]对斑马鱼的暴露实验发现,分别在0.2mg㊃L-1TCP㊁1mg㊃L-1TDCPP和1mg㊃L-1TPP暴露水平下,斑马鱼体内性激素平衡(E2/T和E2/11⁃KT)均受到明显的影响,表明3种OPEs具有一定的内分泌干扰㊀10期高立红等:有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展1753㊀作用.Farhat等[19]研究发现TCPP在9240ng㊃g-1和51600ng㊃g-1(鸡蛋)暴露剂量下,对小鸡的孵化具有明显的延迟作用;TDCPP在45000ng㊃g-1(鸡蛋)暴露剂量下可显著减小小鸡胚胎质量㊁胆囊大小以及头部和嘴巴的长度,说明这两种OPEs对小鸡的孵化和生长发育产生明显的抑制作用.具有较高Kow值的OPEs可以通过疏水作用吸附在水中溶解性有机质上,而这种吸附作用越强,OPEs对大型蚤的毒性作用也会随之增强,说明OPEs与溶解性有机质的吸附可能会影响其在环境中的迁移㊁降解和生物可利用性[9].已有研究表明室内灰尘中含有多种较高浓度的OPEs[20⁃22],Brommer等[20]在汽车灰尘中检测到TDCPP浓度可达到620μg㊃g-1,远远高于灰尘中PBDEs的浓度水平.环境中的OPEs可能会通过呼吸和皮肤接触进入人体,对人体健康产生影响,研究发现,TPP对人体羧酸酯酶具有很强的抑制作用,可以引起接触性皮炎[23];室内灰尘中的TDCPP和TPP会抑制人体内荷尔蒙水平,并显著降低男性精液质量[10].3㊀OPEs分析方法OPEs广泛分布于各种环境介质中,目前已有许多研究致力于不同样品基质中OPEs的前处理和检测方法.不同取代基的OPEs其物理化学性质有很大差异,例如TMP易溶于水并且挥发性较强,而TEHP既难溶于水又难挥发,因此对OPEs的样品前处理和检测技术提出了挑战.下面将分别对这两方面的研究进行总结介绍.3.1㊀样品前处理方法对于不同的样品,前处理方法也有所差异,一般可以归纳为以下几步:匀浆或研磨㊁提取㊁净化和浓缩检测.样品提取和净化是整个前处理过程中的关键步骤.3.1.1㊀水样前处理技术水样中OPEs主要分析方法如表2所示.固相萃取(Solid⁃phaseextraction,SPE)是萃取富集水样OPEs最常用的前处理技术,由于OPEs理化性质差异较大,例如TMP极性较强,TEHP极性很弱,因此,SPE小柱的选择十分重要.目前,常用的HLB小柱对水中大部分OPEs具有良好的萃取效果,但是HLB小柱对TMP的萃取效率仅为23%[24],这主要是由于TMP具有很强的亲水性和挥发性,因此很难在SPE小柱上保留.相比之下,其他SPE小柱对TMP的萃取效率也不理想,C18㊁WAX和MAX等小柱对TMP的回收率均小于20%[25],Bakerbond(Hydrophilic⁃DVB)小柱对TMP的回收率稍有提高,仅为35%[24].Rodil等[26]考察了HLB和RP⁃18小柱对9种OPEs的萃取效率,研究发现HLB小柱对大部分OPEs具有较高的回收率(65% 90%),但是这两种小柱对TEHP的回收率均较差,分别为28%和21%.这主要是由于TEHP疏水性较强,容易在瓶壁吸附而造成损失,从而使回收率降低.Rodil等[26]采取措施对SPE方法进行优化:上样后,采用5mL甲醇对样品瓶和SPE装置管路清洗两次,并将这些甲醇溶液作为洗脱液加入SPE小柱中对目标化合物进行洗脱;优化后,HLB小柱对TEHP的回收率可提高为50% 70%.Wang等[25]考察了5种SPE小柱对12种OPEs的萃取效果,结果发现,HLB和C18小柱对TEHP表现出良好的萃取效果,回收率分别为75%和65%.SPE萃取时,洗脱溶剂可根据目标OPEs的性质以及后续检测方法的不同进行选择,常用的洗脱溶剂包括甲醇㊁乙腈㊁丙酮㊁乙酸乙酯和二氯甲烷等.固相微萃取(solid⁃phasemicroextraction,SPME)是用于富集水样中OPEs的另一重要前处理技术.与SPE相比,SPME具有水样无需过滤,节省有机溶剂,萃取后可直接进行气相色谱(GC)测定等优点.Rodriguez等[27]采用SPME技术萃取水样中9种OPEs,结果发现PDMS⁃DVB纤维对河水中大部分OPEs具有良好的回收率(86% 119%),但是对极性较弱的TEHP其回收率较差仅为26.7%.Gao等[3]采用自制的[AMIM][BF4]溶胶凝胶纤维顶空萃取水样中的OPEs,对污水㊁湖水和自来水中TEHP等7种OPEs的回收率为73.2% 101.8%,萃取效果明显优于商品化的PDMS⁃DVB纤维.此外,还有一些微萃取技术不断应用于水样中OPEs的富集净化.Quintana等[28]采用薄膜辅助溶剂萃取(membrane⁃assistedsolventextraction,MASE)技术,以环己烷为萃取溶剂富集污水中8种OPEs,方法定量限(LOQs)可达到1 25ng㊃L-1,与SPE相比,MASE还具有较弱的基质效应;MASE方法对TCEP以外7种OPEs有良好的萃取效果(63% 98%),但是对极性较强的TCEP萃取效率仅为5%.García⁃López等[29]采用分散液液微萃取(dispersiveliquid⁃liquidmicroextraction,DLLME)技术,以三氯乙烷和丙1754㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学33卷酮分别作为萃取溶剂和分散剂萃取水样中10种OPEs,萃取效率优于SPME方法,并且方法快速简便,具有良好的重现性(RSD=2% 17%)和较低的定量限(10 80ng㊃L-1);但是,DLLME方法中,污水等复杂水样对TiBP和TEHP具有显著的基质抑制效应.García⁃López等[30]采用聚丙烯微孔膜辅助液⁃液微萃取技术(microporousmembraneliquid⁃liquidextraction,MMLLE)富集水样中11种OPEs,与DLLME和MASE方法相比,MMLLE对大部分OPEs具有更高的富集因子,方法定量限可达到8 120ng㊃L-1;但是,MMLLE方法同样对极性较强的TCEP和极性较弱的TEHP回收率较差,仅为2%和4%,并且复杂水样对TEHP具有明显的基质抑制效应.表2㊀水样中OPEs主要分析方法Table2㊀AnalyticalmethodsofOPEsinwatersamples基质类型前处理方法检测方法回收率/%定量限/(ng㊃L-1)参考文献废水SPELC⁃MS50 1283 80[26]地表水/饮用水SPELC⁃MS80 112(TMP:16 22)0.2 3.9[24]地表水SPEUPLC⁃MS69 1102 6[25]地表水SPEGC⁃MS70.3 114.3(TEHP:31.2)0.015 2[31]地表水SPMEGC⁃NPD86.1 119.2(TEHP:26.7)10 25[27]地表水/废水SPMEGC⁃FPD75.2 101.81.0 2.8[3]地表水/废水LLELC⁃MS/MS63 942.6 13[32]地表水/废水MMLLEGC⁃NPD28 61(TCEP:2;TEHP:4)8 120[30]地表水/废水DLLMEGC⁃NPD66 107(TEHP:40 57)10 80[29]废水MASELC⁃MS/MS63 98(TCEP:5)1 25[28]3.1.2㊀固体样品前处理技术固体样品的前处理过程主要包括样品的提取和净化两部分.对于基质简单的样品,萃取后可直接进样分析,但是对于污泥和底泥等有机质含量高基质复杂的样品,萃取后需要经过净化才能上机测定,净化的目的是去除干扰,降低基体效应,提高方法的准确度和灵敏度,并保护仪器以及延长分析柱寿命.固体样品中OPEs的分析方法如表3所示.García⁃López等[33]采用微波辅助萃取(microwave⁃assistedextraction,MAE),以丙酮为萃取剂提取沉积物中10种OPEs,提取液经氮气浓缩后采用硅胶柱进行净化,最后用1mL乙酸乙酯洗脱目标化合物;方法采用内标法定量,10种OPEs相对回收率为78% 105%,并且具有良好的重现性(RSD<12%),方法定量限可达到2 4μg㊃kg-1(干重).Chung等[34]同样采用MAE方法萃取沉积物中5种OPEs,提取液经去离子水稀释后采用HLB固相萃取柱进行净化,最后以2.5mL乙酸乙酯进行洗脱;方法同样具有良好的回收率(62% 106%)和重现性(RSD=1% 11%),并且定量限更低,达到0.1 0.4μg㊃kg-1(干重).㊀加速溶剂萃取(acceleratedsolventextraction,ASE)或加压液相萃取(pressurizedliquidextraction,PLE)技术由于具有节省有机溶剂㊁简便快速,自动化程度高等特点,在污泥㊁沉积物和生物固体等样品前处理中得到广泛应用.García⁃López等[35]采用PLE方法提取沉积物中7种OPEs,提取液采用HLB小柱进行净化,方法回收率为77% 111%,并且重现性良好(RSD<10%),定量限可达到0.5 5μg㊃kg-1.Sundkvist等[36]采用ASE技术提取水生生物体中12种OPEs,提取液经凝胶渗透色谱(GPC)净化后,采用GC⁃MS分析检测,方法回收率为64% 110%,但对贻贝和脂肪含量较高的鱼肉样品回收率偏高为132%,方法检出限为0.05 23μg㊃kg-1.Cristale和Lacorte[37]以乙酸乙酯/环己烷(5ʒ2)混合溶液作为萃取剂,采用超声辅助提取沉积物㊁污泥和灰尘中10种OPEs,提取液采用弗罗里硅土(Florisil)正相SPE柱进行净化,沉积物㊁污泥和灰尘中10种OPEs的加标回收率分别为48% 138%㊁64% 131%和70% 141%,方法检出限分别为1.9 60μg㊃kg-1,28 575μg㊃kg-1和3.8 288μg㊃kg-1,其中对TBEP的回收率较低并且检出限较高.微波辅助萃取(MAE)和基质固相分散方法(matrixsolid⁃phasedispersion,MSPD)在灰尘样品的提取中也有所应㊀10期高立红等:有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展1755㊀用.García等[38⁃39]分别采用MAE和MSPD方法萃取灰尘样品中的OPEs,两种方法对OPEs均具有良好的萃取效果,加标回收率分别为85% 104%和80% 116%,并且具有良好的重现性(RSD<11%).表3㊀固体样品中OPEs主要分析方法Table3㊀AnalyticalmethodsofOPEsinsolidsamples基质类型前处理方法检测方法回收率/%检出限或定量限/(μg㊃kg-1)参考文献沉积物PLE+SPEGC⁃EIMS/MS77 1110.5 5[35]沉积物MAEGC⁃ICP⁃MS78 1052 4[33]沉积物MAEGC⁃EIMS62 1060.1 0.4[34]沉积物超声+氮气浓缩LC⁃MS/MS74 1040.48 11[32]沉积物/污泥/灰尘超声+SPEGC⁃EIMS/MS48 138/64 131/70 1411.9 60/28 575/3.8 288[37]灰尘MSPDGC⁃NPD80 11640 50[39]灰尘MAE+SPEGC⁃NPD85 10440 50[38]灰尘超声+SPEGC⁃EIMS81 23510 370[40]污泥PLE+GPCGC⁃MS93 1170.2 5.1[41]生物固体PLE+GPCGC⁃MS64 1320.05 23[36]生物固体ASE+硅胶净化UPLC⁃MS/MS58.1 1140.001 0.014[42]3.2㊀检测方法3.2.1㊀气相色谱法由于部分OPEs具有挥发性,因此常常采用气相色谱法(GC)分析检测样品中的OPEs,常用的检测器包括质谱检测器(MS)[31,37,43⁃47]和氮磷检测器(NPD)[27,29,30,38⁃39,48].对于部分磷酸酯类化合物,除磷酸质子化的基峰(m/z=99)外,EI⁃MS无法给出其他碎片离子进行定量分析,并且低质量端的离子受基质干扰较严重,因此GC⁃EI⁃MS常常只作为OPEs的定性分析手段,定量分析则通常采用GC⁃NPD技术.与GC⁃EI⁃MS相比,GC⁃NPD对含磷化合物具有更好的选择性和更高的灵敏度,在OPEs的分析检测中广泛应用.但是,NPD检测器中的铷珠会在使用过程中持续损耗,需要定期对其进行更换,因此造成NPD检测器的稳定性较差.火焰光度检测器(FPD)具有与NPD检测器相似的灵敏度和选择性,在定量测定OPEs的研究中也有应用[49⁃51].对于复杂环境样品,正化学电离-离子阱质谱检测器(PCI⁃ITMS/MS)具有比NPD和EI⁃MS更高的选择性和灵敏度,但是PCI电离源依然很难获得TiBP和TEHP等化合物的分子离子信息[47,52].原子发射光谱(AED)[53]和电感耦合等离子体质谱(ICP⁃MS)[54]在OPEs的分析检测中也有所应用,但是AED对含磷化合物的灵敏度较低,ICP⁃MS由于需要安装碰撞反应池而使其成本较高,因此限制了这两种方法的广泛应用.GC⁃NPD或GC⁃MS等分析检测技术对OPEs具有很好的灵敏度和选择性,但是气相色谱法普遍存在色谱峰拖尾的现象,尤其是TBEP和TPPO更为严重,制约了气相色谱法的应用.3.2.2㊀液相色谱法近年来,液相色谱⁃质谱联用技术(LC⁃MS)在OPEs的分析检测中得到越来越多的应用[24⁃26,28,55⁃57].与GC⁃MS相比,LC⁃MS更适用于对极性较强的OPEs(例如TMP)以及分子量较大,不易挥发的OPEs(例如TEHP㊁RDP和BDP)进行分析检测.此外,LC⁃MS特有的软电离方式,可以获得目标化合物的分子离子信息.采用LC⁃MS/MS对OPEs进行分析检测时,离子源常用电喷雾离子源(ESI)和大气压化学电离源(APCI),两种电离源都采用正离子模式.Rodil等[26]采用LC⁃ESI⁃MS/MS分析检测了水样中包括TEHP㊁RDP㊁BDP和TPPO在内的11种OPEs,水样采用SPE进行富集净化,方法定量限可达到3 80ng㊃L-1;并且LC⁃ESI⁃MS对于OPEs浓度较低的水样(μg㊃L-1),可不经过萃取而直接进行测定,方法快速简便.虽然ESI离子源容易受到样品基质的干扰,但通过SPE或MASE等前处理方法,可以在一定程度上净化样品,抑制基质效应,提高方法的检出限.研究发现,在检测血液样品中的OPEs时,APCI电离源可以更加有效地抑制样品的基质效应[58].液相色谱法测定OPEs常用的色谱柱为C18和C8反相柱,流动相常㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学33卷1756用甲醇㊁乙腈和甲酸水溶液.4㊀水环境系统中OPEs的污染现状和迁移转化对于OPEs的环境污染问题研究最早可追溯到1978年一个对美国德拉瓦河中有机污染物的调查,研究结果显示,河水中3种OPEs的浓度水平为0.06 3μg㊃L-1[59].到20世纪80年代时,研究认为大部分烷基和芳香基取代的OPEs可在环境中自行降解,因此对于OPEs的关注逐渐下降,相关研究逐渐减少.直到1997年,OPEs环境污染研究的状况有了一定变化,Carlsson等[53]在室内空气中检测到较高浓度的TCEP,氯代OPEs分别在1995年和2000年先后两次被列入欧盟优先控制污染物名单[11],并且研究发现氯代OPEs污染在环境中具有持久性[49],因此,OPEs重新作为一类新型污染物,在世界范围内得到研究者和有关组织机构的重视.4.1㊀污水和污泥OPEs可以随着日常用品的废弃和生活污水的排放进入污水处理厂,污水处理厂作为许多污染物的汇集地而受到广泛关注.目前,国外已有研究报道在污水处理厂进水和出水中检出多种OPEs的存在[32,41,60,61],其中TBEP㊁TCEP㊁TCPP和TnBP是各研究报道中浓度水平和检出率较高的化合物.污水中OPEs的污染现状如表4所示.Meyer和Bester[61]研究发现,TnBP㊁TiBP和TBEP在污水处理工艺中的去除效率为57% 86%,而氯代OPEs(TCPP㊁TDCPP和TCEP)则几乎没有去除.Marklund等[41]研究了12种OPEs在瑞士11个污水处理厂进出水和污泥中的污染水平㊁分布特征以及污染来源,研究结果同样表明,烷基取代的OPEs相对容易去除,而氯代OPEs在污水处理工艺中几乎不能被去除或降解;TBEP和TnBP是进水和出水中的主要化合物,其次是TCPP,进水中TnBP最高浓度为52μg㊃L-1.在污水处理过程中,很多化合物通过吸附在活性污泥中得到去除,因此污泥中可能存在较高浓度的污染物.Bester等[60]研究发现污泥中TCPP浓度水平可达到1000 20000μg㊃kg-1(干重).Marklund等[41]在瑞典污水处理厂污泥中检出较高浓度的OPEs,其中主要是EHDPP和TCPP,浓度水平分别为420 4600μg㊃kg-1和61 1900μg㊃kg-1(干重).表4㊀污水中OPEs的污染现状研究Table4㊀StudiesontheoccurrenceofOPEsinwastewater化合物基质类型地点时间参考文献TEP㊁TCEP㊁TCPP㊁TPhP㊁TDCPP㊁TBP㊁TBEP㊁TCP㊁TEHP出水(16个WWTPs)奥地利2007[32]TiBP㊁TnBP㊁TCEP㊁TCPP㊁TDCPP㊁TBEP㊁TPP进水㊁出水(2个WWTPs)德国2003[61]TBEP㊁TiBP㊁TnBP㊁TPrP㊁TCPP㊁TCEP㊁TDCPP㊁TPP㊁TMP㊁TEHP㊁EHDPP㊁DOPP进水㊁出水㊁污泥(7个WWTPs)瑞典2005[41]TCPP进水㊁出水(1个WWTPs)德国2005[60]TCEP㊁TCPP㊁TPPO㊁TDCPP㊁TPhP㊁TBEP㊁TnBP㊁RDP㊁BDP㊁TEHP进水㊁出水(1个WWTPs)德国2004[26]TCEP㊁TCPP㊁TPPO㊁TDCPP㊁TBEP㊁TnBP㊁TiBP㊁TPhP进水㊁出水(1个WWTPs)德国2004[28]TCEP㊁TCPP进水㊁出水(8个WWTPs)欧洲2003 2004[63]TiBP㊁TnBP㊁TCEP㊁TCPP㊁TDCPP㊁TPP㊁TBEP出水(4个WWTPs)德国2002[64]TiBP㊁TnBP㊁TCEP㊁TEP垃圾渗滤液德国1998[62]TEP㊁TCPP垃圾渗滤液挪威2010[65]此外,垃圾填埋场是城市垃圾的重要归宿,垃圾渗滤液中可能存在来自废弃物中的各种污染物,并且可以预见其污染程度复杂和污染水平较高.目前,已有研究表明在垃圾渗滤液中检出较高浓度水平的OPEs.Schwarzbauer等[62]在垃圾渗滤液中检出TiBP㊁TnBP㊁TCEP和TEP等化合物,其中TiBP最高浓度可达到350μg㊃L-1.Kawagoshi等[49]对海洋垃圾填埋场渗滤液中OPEs的研究发现,渗滤液中烷基和芳香基OPEs浓度水平在短时间内降低,说明其容易被降解;氯代OPEs(TCEP和TDCPP)虽然浓度水平㊀㊀10期高立红等:有机磷酸酯阻燃剂分析方法及其污染现状研究进展1757随时间有所降低,但并不确定其是否被生物降解,而TCPP浓度水平在80d后仍然没有降低,说明TCPP可能具有持久污染性.4.2㊀地表水环境4.2.1㊀地表水由于OPEs在污水处理厂中不能完全去除,尤其是氯代OPEs几乎没有去除,因此污水处理厂出水被认为是向河流湖泊等地表水环境中释放OPEs的一个主要的源.已有大量研究证明地表水中广泛存在OPEs的污染(表5),并且以TCPP㊁TCEP㊁TnBP和TBEP等化合物为主,其组成与污水处理厂进出水中OPEs的组成高度一致,说明污水处理厂污水的排放是地表水中OPEs的一个重要来源.Cristale等[66]在英国亚耳河(RiverAire)河水中检出TCEP㊁TCPP㊁TDCPP和TPP等化合物,其中TCPP浓度水平为113 26050ng㊃L-1,明显高于同时检出的17 295ng㊃L-1的溴代阻燃剂BDE⁃209浓度水平,而且OPEs在污水排入口附近河水中具有较高的浓度水平,说明污水处理厂污水的排放可能是亚耳河中OPEs的重要来源.Regnery等[67]对德国城市和农村地区湖泊中OPEs的污染现状进行了研究,发现TCEP和TCPP是湖水中检出的主要OPEs,并且城市地区湖水中OPEs浓度水平明显高于农村地区,说明人类活动对城市湖泊中OPEs的污染具有重要影响.国际上少量研究考察了河流或湖泊中OPEs的时间和空间变化趋势.Bacaloni等[68]分析了2006年6月到2007年6月这一年间内OPEs在意大利3个火山湖泊中的时间变化,研究发现TBEP浓度随时间的变化无明显规律,而湖水中其他OPEs最高浓度出现在10 11月份,最低浓度则出现在3 4月份.Bollmann等[69]同样发现河水中OPEs的浓度水平具有一定的季节变化,非卤代OPEs在夏季浓度低于冬季时浓度水平,这可能主要是由于非卤代OPEs在夏季容易被生物降解或光降解所致.但是,Regnery等[67]在德国城市湖泊中并未发现明显的OPEs浓度的季节变化趋势.此外,还有一些研究报道了河水中OPEs的空间迁移行为.Fries等[70]研究证明河水中的OPEs可通过渗滤作用向地下水中迁移.Kawagoshi等[71]研究了OPEs在固体垃圾海洋填埋场水体以及沉积物中的污染水平及环境行为,研究发现水溶性较强的OPEs从填埋点释放后主要以溶解态存在于水体中,并且除TCPP外,其他OPEs在水体和悬浮颗粒物中的浓度水平并无显著联系;水溶性较差的OPEs则主要存在于沉积物中,在水体中并无检出,说明Kow较大的OPEs可能是与垃圾填埋场产生的固体废物一起直接沉降富集在底部沉积物中,其在水体中的迁移性并不强.表5㊀地表水中OPEs的污染现状研究Table5㊀StudiesontheoccurrenceofOPEsinsurfacewater化合物基质类型地点时间参考文献TEP㊁TCEP㊁TCPP㊁TPhP㊁TDCPP㊁TBP㊁TBEP㊁TCP㊁TEHP河水㊁底泥奥地利2007[32]TMP㊁TEP㊁TCEP㊁TPPO㊁TPrP㊁TCPP㊁TDCPP㊁TPP㊁TiBP㊁TnBP㊁TBEP㊁TCP湖水意大利2006 2007[68]TCEP㊁TCPP㊁TDCPP㊁TPhP河水(亚耳河)英国2011[66]TBP㊁TCEP㊁TBEP河水德国2000[72]TBP㊁TCEP㊁TBEP河水(奥得河)德国2000 2001[70]TCPP㊁TCEP㊁TDCPP㊁TEP㊁TiBP㊁TBEP㊁TPhP㊁TPPO河水㊁海水德国2010[69]TCEP㊁TCPP㊁TBEP㊁TiBP㊁TnBP湖水德国2007 2009[67]TiBP㊁TnBP㊁TCEP㊁TCPP㊁TDCPP㊁TPP㊁TBEP河水(鲁尔河)德国2002[64]4.2.2㊀沉积物和水生生物沉积物和水生生物是河流湖泊等地表水体内不可或缺的重要组成部分,但是由于复杂基质中多种OPEs的快速准确分析方法不够完善等限制性原因,目前国际上对于沉积物和水生生物体内OPEs的污染状况研究极少.1999年,Kawagoshi等[71]在固体废物海洋填埋场沉积物中检测到较高浓度的OPEs,TCEP和TBEP是沉积物中检出的主要化合物,浓度水平分别为64 7395μg㊃kg-1和63 1969μg㊃kg-1(干重),并且在水体中未检出的TEHP在沉积物中也有较高浓度检出.Martínez⁃Carballo等[32]同样在沉㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学33卷1758积物中检出OPEs的存在,其中TCPP浓度最高可达到1300μg㊃kg-1(干重),而在水中未检出的TEHP在沉积物中浓度可达到140μg㊃kg-1(干重).上述结果在一定程度上说明部分OPEs在沉积物中有较高的分配富集.水体和沉积物中的OPEs可能会通过呼吸㊁食入和皮肤渗透等途径进入生物体内.Sundkvist等[36]在瑞典某湖泊鱼体肌肉中检出OPEs的存在,其中以TCPP和TPP为主,浓度水平分别为170 770μg㊃kg-1和21 180μg㊃kg-1(脂重),并且研究发现鱼肉中OPEs浓度水平与组成主要受到附近污染源的影响,而与脂肪含量无明显关系.Kim等[42]对马尼拉湾鱼体中OPEs的污染状况研究发现,OPEs在20种生物体中几乎都有检出,最高浓度可达到mg㊃kg-1水平(脂重),并且研究发现生物体内OPEs浓度水平与生物体长度㊁重量以及脂肪含量等无明显相关性;底栖生物体内具有较高浓度的OPEs,TPP可能容易随颗粒物沉降到底泥中,然后通过水底食物网在生物体内累积.上述研究初步说明部分OPEs在水生生物体内具有一定的富集和累积,但由于目前开展的研究很少,且缺乏从水体到沉积物和食物网的系统研究,各研究的结论往往并不完全一致,导致对OPEs在水生环境中的生物累积行为及其规律认识不够深入和系统.4.3㊀地下水和饮用水地表水中的OPEs可通过地下渗漏作用进入地下水,已有研究报道在地下水中检出多种OPEs.Regnery等[73]研究发现TCPP和TCEP是地下水中检出的主要OPEs化合物,并且考察了降水㊁河水以及垃圾渗滤液的渗滤作用对地下水中OPEs的影响,结果发现降水对农村地下水中OPEs的影响较小,而降水和地表径流对城市地下水中OPEs的污染则具有明显影响;随着距离河堤渗滤位置越来越远,地下水中非氯代OPEs浓度水平逐渐降低,这可能是由于生物转化和吸附作用的影响.地表水和地下水作为饮用水源,可能会造成饮用水中OPEs的污染.Stackelberg等[74]在饮用水厂原水和最终出水中检出TCEP和TDCPP等化合物,表明饮用水中存在OPEs的暴露风险.Andresen和Bester[75]研究了TDCPP㊁TCPP㊁TCEP等6种OPEs在饮用水厂净化工艺过程中的去除效果,研究发现非卤代OPEs在净化过程中可得到有效去除;活性炭吸附工艺对氯代OPEs具有明显的去除效果,而臭氧氧化㊁多层过滤和沉淀絮凝等工艺对其去除效果不明显.5 结语与展望近年来,OPEs的产量持续快速增长,应用领域不断扩大.作为一类新型污染物,OPEs已广泛分布于各种环境介质中,对生态系统和人体健康造成巨大的威胁与影响.目前,国外关于OPEs的分析方法和污染现状研究已经取得了初步的成果,我国相关研究工作正处于起步阶段,分析方法还不够完善,研究深度和广度还有待加强,重视程度也远远不够.总结相关研究进展,今后应加强以下几个方面的研究工作:研究污泥和沉积物等复杂环境基质中多种OPEs的快速准确分析方法;系统研究OPEs在水⁃沉积物⁃生物体中的迁移转化过程;研究OPEs在生物体中的富集放大规律,并对其环境风险和人体健康风险进行评价.参㊀考㊀文㊀献[1]㊀SolbuK,ThorudS,HerssonM,etal.Determinationofairbornetrialkylandtriarylorganophosphatesoriginatingfromhydraulicfluidsbygaschromatography⁃massspectrometry⁃developmentofmethodologyforcombinedaerosolandvaporsampling[J].JournalofChromatographyA,2007,1161(1/2):275⁃283[2]㊀ChenD,LetcherRJ,ChuS.Determinationofnon⁃halogenated,chlorinatedandbrominatedorganophosphateflameretardantsinherringgulleggsbasedonliquidchromatography⁃tandemquadrupolemassspectrometry[J].JournalofChromatographyA,2012,1220:169⁃174[3]㊀GaoZQ,DengYH,HuXB,etal.Determinationoforganophosphateestersinwatersamplesusinganionicliquid⁃basedsol⁃gelfiberforheadspacesolid⁃phasemicroextractioncoupledtogaschromatography⁃flamephotometricdetector[J].JournalofChromatographyA,2013,1300:141⁃150[4]㊀BrandsmaSH,deBoerJ,LeonardsPEG,etal.Organophosphorusflame⁃retardantandplasticizeranalysis,includingrecommendationsfromthefirstworldwideinterlaboratorystudy[J].Trac⁃TrendsinAnalyticalChemistry,2013,43:217⁃228[5]㊀DishawLV,PowersCM,RydeIT,etal.Isthepentabdereplacement,tris(1,3⁃dichloropropyl)phosphate(TDCPP),adevelopmentalneurotoxicant?StudiesinPC12cells[J].ToxicologyandAppliedPharmacology,2011,256(3):281⁃289。

有机磷酸酯阻燃剂在鱼体内的富集 分布和代谢及其机制

有机磷酸酯阻燃剂在鱼体内的富集 分布和代谢及其机制

1、磷酸酯类:这类阻燃剂是最早出现的有机磷酸酯阻燃剂,如磷酸三甲苯 酯(TCP)、磷酸三乙酯(TEP)等。它们的分子结构中含有一个磷原子和三个烷 基基团。由于其低毒、低烟的特性,已被广泛应用于塑料、橡胶、纤维等高分子 材料的阻燃处理中。
2、多元醇酯类:这类阻燃剂是以多元醇和磷酸为原料合成的,如苯氧基磷 酸二苯酯(DPOP)、乙氧基磷酸乙酯(EPOP)等。它们的分子结构中含有一个磷 原子和多个烷基基团。这类阻燃剂具有高效、低毒、低烟等优点,因此在高分子 材料阻燃处理中具有广泛的应用前景。
3、含卤素磷酸酯类:这类阻燃剂是在多元醇酯类阻燃剂的基础上引入卤素 原子而得到的,如氯代苯氧基磷酸二苯酯(CDPOP)、溴代乙氧基磷酸乙酯 (BEEP)等。它们的分子结构中不仅含有一个磷原子,还含有一个或多个卤素原 子。
这类阻燃剂具有高效、低毒、低烟等优点,因此在高分子材料阻燃处理中具 有广泛的应用前景。
4、相容性好:有机磷酸酯阻燃剂可以很好地与高分子材料相容,从而保证 其阻燃性能的持久性。
5、抗迁移性好:有机磷酸酯阻燃剂在高分子材料表面形成的阻隔层具有良 好的抗迁移性,可以有效地防止阻燃剂的迁移和挥发。
三、有机磷酸酯阻燃剂的应用
有机磷酸酯阻燃剂广泛应用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料的阻燃处理中。 下面介绍几个主要应用领域:
通过这样的研究,我们期望能更好地保护水生生物的生存环境和人类健康, 实现可持续发展。
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本实验选取了几种常见的OPFRs,包括TCPP(三氯苯基磷酸酯)、TDCPP(四 氯苯基磷酸酯)、BDP(溴化二苯基磷酸酯)和DOP(邻苯二甲酸二辛酯),并以 斑马鱼为研究对象,探讨这些OPFRs对其发育及肝脏代谢的影响。
实验结果表明,在斑马鱼的孵化期和幼鱼期,暴露于不同浓度的OPFRs环境 中,其发育均受到不同程度的影响。具体表现为,暴露组斑马鱼的孵化率、成活 率降低,出现明显的畸形和生长迟缓现象。其中,TCPP和TDCPP的影响尤为明显。

纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法

纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法

纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法
有机磷酸酯类阻燃剂是一类在纺织品中常用的阻燃剂,为了快速准确地测定纺织品中的9种有机磷酸酯类阻燃剂,可以采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)的方法。

该方法包括以下步骤:
1. 样品的制备:将待测样品(纺织品)进行适当的粉碎和混合,以确保样品的均匀性。

然后,取适量样品并加入适量的溶剂进行提取,以获得待测物的溶液。

2. 色谱条件的设置:选择一种适当的色谱柱和色谱条件。

一般来说,使用反相色谱柱,流动相为有机溶剂和水的混合物,并通过温度、流速等参数来优化分离效果。

3. 质谱条件的设置:采用串联质谱技术对有机磷酸酯类阻燃剂进行定性和定量分析。

选择合适的质谱离子源和检测模式,调整离子源参数和碰撞能量等,以获得最佳的质谱信号。

4. 校准曲线的绘制:准备一系列浓度已知的标准溶液,通过逐步稀释获得一定范围内的浓度。

然后,使用这些标准溶液进行UHPLC-MS/MS分析,得到峰面
积与浓度之间的关系,并绘制校准曲线。

5. 样品的分析:将样品溶液注入到UHPLC-MS/MS 系统中进行分析。

根据峰的保留时间和质谱图谱进行定性和定量分析。

使用之前建立的校准曲线来计算样品中有机磷酸酯类阻燃剂的浓度。

6. 结果的计算和评估:根据所得结果计算出样品中每种有机磷酸酯类阻燃剂的含量,并进行数据统计和分析。

同时,对质控样品进行检测,评估方法的准确性和可靠性。

总之,超高效液相色谱-串联质谱快速测定方法是一种准确、高效的分析方法,可用于纺织品中9种有机磷酸酯类阻燃剂的定性和定量分析。

辛基二苯基磷酸酯

辛基二苯基磷酸酯

辛基二苯基磷酸酯全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:辛基二苯基磷酸酯,又称DPHP,是一种常用的有机磷酸酯类阻燃剂。

它具有优异的阻燃性能和热稳定性,被广泛应用于聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等塑料制品的防火阻燃中。

辛基二苯基磷酸酯的分子式为C20H27O4P,分子量为356.41。

它是一种无色至淡黄色的液体,具有辛辛辣的香味。

辛基二苯基磷酸酯具有多种优良性能,主要包括以下几个方面:1. 高效防火阻燃性能:辛基二苯基磷酸酯作为有机磷酸酯类阻燃剂,在高温条件下可以释放出磷氧气化物和磷氮气化物,形成保护膜,有效隔离氧气,阻断气相链反应,从而达到阻燃的效果。

2. 优良的热稳定性:辛基二苯基磷酸酯在高温条件下仍能保持较好的热稳定性,不易分解,具有较长的使用寿命。

3. 良好的相容性:辛基二苯基磷酸酯与聚合物具有良好的相容性,可以与塑料基体充分混合,不会影响塑料的物理性能和加工性能。

4. 低毒无危害:辛基二苯基磷酸酯在使用过程中不会挥发释放有毒气体,对人体和环境无害,符合环保要求。

在实际应用中,辛基二苯基磷酸酯广泛应用于各种塑料制品的防火阻燃中,如电线电缆、建筑材料、汽车内饰等领域。

它不仅可以提高塑料制品的耐热性和阻燃性能,延长其使用寿命,还可以降低火灾事故的发生率,保障人们的生命财产安全。

第二篇示例:研究表明,DEHP可以通过食物、空气和水传播到人体内,对内分泌系统产生不利影响。

当DEHP进入人体后,可能会干扰内分泌系统的正常功能,导致生殖系统发育异常、性腺功能受损、激素水平异常等问题。

尤其是对于婴幼儿和孕妇来说,由于其生理特点更为脆弱,更容易受到DEHP的危害。

为了减少DEHP对环境和健康的危害,一些国家和地区已经开始采取措施限制其使用。

欧洲已经将DEHP列为受限制的物质,限制其在食品包装等产品中的使用量。

一些塑料制品生产商也开始寻找替代品,以减少对DEHP的依赖,提高产品的安全性和环保性。

除了法规和技术手段外,个人在日常生活中也可以采取一些措施减少DEHP的暴露。

有机磷酸酯类阻燃剂化学氧化及微生物降解过程的机理研究

有机磷酸酯类阻燃剂化学氧化及微生物降解过程的机理研究

有机磷酸酯类阻燃剂化学氧化及微生物降解过程的机理研究有机磷酸酯类阻燃剂化学氧化及微生物降解过程的机理研究摘要:有机磷酸酯类阻燃剂广泛应用于建筑材料、电子电器等领域,但其存在环境和人体健康等安全隐患,其化学氧化和微生物降解过程是解决这一问题的有效途径。

本文对有机磷酸酯类阻燃剂的化学氧化和微生物降解过程进行了详细阐述,通过分析其机理,探讨了有效的解决办法。

关键词:有机磷酸酯类阻燃剂;化学氧化;微生物降解;机理研究随着工业化进程的发展,有机磷酸酯类阻燃剂(OPFRs)由于其优异的阻燃性能而广泛应用于建筑材料、电子电器等领域。

然而,OPFRs的使用不可避免地会带来一些环境和健康问题。

随着重视健康和环境的日益增长,对OPFRs所带来的安全隐患问题日益引起人们的关注。

因此,OPFRs的化学氧化和微生物降解过程成为解决这一问题的有效途径。

化学氧化是指一种通过氧化还原反应使有机物被转化为无害无污染的物质的过程。

OPFRs在大气和水体中会发生化学氧化反应,其中OH自由基是引起氧化的主要氧化剂。

OH自由基的产生与空气中的NOX和水分有关。

化学氧化过程是OPFRs移动传输过程中分解、降解和转化的重要环节,可以减少大气和水体中有机化学物的浓度和危害性。

微生物降解是指有机物在微生物参与下发生的生化反应过程。

OPFRs在自然环境中也会被微生物降解,微生物参与的过程决定了OPFRs的降解效率和降解产物。

微生物降解过程可以将OPFRs降解成较有机溶解物(COD)和易生物降解的化合物,从而减少其危害性。

OPFRs的化学氧化和微生物降解过程对环境和人体健康的保护具有重要意义。

环境中复杂的化学物质反应多数需要一个关键的自由基作为起点,影响自由基产生与生命周期的因素很多,需要进行更加细致的研究。

微生物降解可以为环境提供原始的碳和能源,也可以降低一些复杂的和难降解的有机物的危害性。

因此,对于OPFRs的化学氧化和微生物降解过程的研究具有重要意义。

异丙基化磷酸三苯酯 用途

异丙基化磷酸三苯酯 用途

异丙基化磷酸三苯酯用途异丙基化磷酸三苯酯(Triphenyl phosphate, isopropylated)是一种有机磷酸酯化合物,化学式为C18H15O4P。

它是一种无色至淡黄色的液体,具有低毒性和低挥发性。

异丙基化磷酸三苯酯具有多种用途,包括作为阻燃剂、增塑剂、润滑剂和溶剂等。

1. 阻燃剂:异丙基化磷酸三苯酯是一种有效的阻燃剂,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、胶粘剂等材料中。

它能够抑制材料的燃烧过程,减少火灾事故的发生。

异丙基化磷酸三苯酯通过吸热分解,释放出磷酸和炭化物,形成保护层,阻止火焰的蔓延。

由于其良好的阻燃性能和低毒性,异丙基化磷酸三苯酯被广泛用于电子产品、汽车零部件、建筑材料等领域。

2. 增塑剂:异丙基化磷酸三苯酯也被用作塑料的增塑剂。

它可以增加塑料的柔软度和延展性,提高塑料的加工性能。

异丙基化磷酸三苯酯在聚氯乙烯(PVC)等塑料中的应用较为常见。

它可以改善PVC的可加工性、耐热性和耐候性,使其更适合用于制造电线电缆、管道、地板等产品。

3. 润滑剂:由于异丙基化磷酸三苯酯具有良好的润滑性能,它被广泛应用于润滑油和润滑脂中。

异丙基化磷酸三苯酯可以减少摩擦和磨损,提高机械设备的工作效率和寿命。

它在高温和高压条件下仍能保持稳定性,因此常被用于航空航天、汽车和工业设备等领域。

4. 溶剂:异丙基化磷酸三苯酯也可用作有机溶剂。

它具有较低的挥发性和良好的溶解性,可用于溶解和稀释各种有机物。

异丙基化磷酸三苯酯在油漆、涂料、胶粘剂等领域中被广泛使用。

它可以提供良好的流动性和涂覆性,使涂层均匀且具有良好的附着力。

总结起来,异丙基化磷酸三苯酯是一种多功能的化合物,具有阻燃、增塑、润滑和溶剂等多种用途。

它在各个领域中的应用,不仅提高了产品的性能和质量,还能够保护人们的生命财产安全。

然而,由于异丙基化磷酸三苯酯可能对环境和人体健康造成潜在风险,使用时需要注意合理用量和安全操作,以确保其应用的可持续性和环境友好性。

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一种大分子有机磷酸酯阻燃剂的合成
1 前言
以往对高分子材料的阻燃多使用卤系阻燃剂,然而近年来要求阻燃材料不仅能降低火焰蔓延的速度,而且在燃烧时所产生的烟、毒气和腐蚀性气体要少,于是无卤素阻燃材料及技术的开发盛行起来。

其中不含卤素的磷酸酯系化合物发展很快,已知有三苯磷酸酯、磷酸三甲苯酯、齐聚物型的缩合磷酸酯。

可是这些磷酸酯系化合物挥发性大,耐热性低,其阻燃性能及其配合树脂材料的机械性能方面都需要改善。

近年来随着阻燃法规的强化,要求进一步提高阻燃材料的性能,希望开发可能克服以往低分子磷酸酯缺点的大分子磷酸酯阻燃剂的呼声十分强烈。

本文介绍的大分子磷酸酯是具有多芳基含硅的双磷酸酯,不仅具有优异的阻燃性,而且有热稳定性高、挥发性低、与树脂相容性好、对加工性能无影响、耐久、耐光、耐水等优点,同时还兼有稳定剂及颜料等添加助剂的分散剂的作用,可广泛使用于热塑性和热固性树脂的阻燃。

本文介绍的这种大分子有机磷酸酯合成路线的工艺条件要求低,实用,有发展前景。

2 合成路线
合成这种大分子多芳基含硅双磷酸酯的反应分为二步。

第一步,在非活性溶剂中,在胺同时存在下,由对苯二酚与二芳基磷酸氯化物反应生成式(1)的化合物:
第二步,在非活性溶剂和胺的存在下,由式(1)所示的化合物与二芳基硅烷反应,
即可生成(2)式所示的多芳基含硅双磷酸酯大分子化合物。

2.1 合成操作要点
在有搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的玻璃反应器中,加入非活性溶剂及三乙胺适量,再加对苯二酚,在室温搅拌下滴入二芳基磷酸氯化物,在规定时间内滴加完毕,然后在室温下熟化反应一定时间,即完成第一步反应。

此后进行过滤,脱除溶剂,即得结晶。

将此结晶及NaOH溶于适量水中,过滤不溶物后,在母液中加适量盐酸,使产生结晶,再过滤,即得结晶,进行元素分析,结果如表1所示。

测定熔点为82度。

第二步反应是在上述玻璃反应器中,在非活性溶剂与胺存在下,加入第一步反应产物,在室温下搅拌,滴加芳基硅烷,在规定时间内滴加完毕,此后在室温下熟化反应一定时间。

反应完成后进行过滤,馏去溶剂,得到粘稠的有机磷阻燃剂,进行元素分析及热失重测定,结果如表2表3所示。

从表可知产物与式(2)化合物元素值一致。

2.2 合成工艺条件
(1)原料配比
第一步反应,胺的用量可在0.5~0.65mol,可将胺溶解在所用的溶剂中用于反应,对苯二酚和二芳基磷酸氯化物用量可在0.5~3mol。

第二步反应,胺含量保持在0.5mol,第一步反应生成物为0.5mol,二氯二芳基硅烷用量为0.25~0.3mol。

(2)溶剂选择及用量
在本合成反应中使用的溶剂宜选用非活性的。

例如1,4一二氧杂环乙烷、二氯甲烷、二溴甲烷、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、甲苯、二甲苯等。

溶剂的用量为反应原料量的5~20倍,过少反应液粘度高、反应缓慢,过多则不经济。

(3)反应温度
本合成反应温度一般可在一10~印℃范围内进行,适宜在0—30~C范围内的室温下进行温和的反应。

(4)反应时间
本合成反应几乎不受胺催化剂的种类和上述范围的反应温度的影响,只是当胺的存在量过少和反应溶剂的用量过少时反应进行缓慢,胺作为催化剂影响反应进行,后者过少将使粘度过大而导致反应缓慢。

一般在2~5h即可完成反应。

(5)催化剂
本合成反应是磷酸酯化反应,所以使用的催化剂是Lewis碱,如吡啶、三乙胺、二乙苯胺、三乙二胺等有机胺作缚酸剂。

胺保持量以不低于0.5mol为宜。

3 结语
综上所述,这种大分子多芳基含硅双磷酸酯的合成反应条件简便,容易生产。

它具有高热稳定性、热失重温度较高,作为阻燃剂具有优异的性能,挥发性低,相容性好,可广泛用于热塑性树脂和热固性树脂。

它不含卤素,没有卤素化合物所引起的环境问题,可以期待它不久将成为ZA7竞相开发生产的优良磷酸酯阻燃剂之一。

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