第３Ｏ卷第４期 北京服装学院学报 Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．４ ２０１０年ｌＯ月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｃｔ．２０１０ 氯化１一甲基一３一（２一甲基烯丙基）咪唑的 合成工艺条件优化及动力学研究 杜一松，李秀艳一 （北京服装学院材料科学与工程学院，北京１０００２９； 北京市服装材料研究开发与评价重点实验室，北京１０００２９） 摘 要：用单因素和正交试验法对氯化１一甲基一３一（２一甲基烯丙基）咪唑［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ合成过程的 工艺条件进行了优化，较优条件为：ｎ（２一甲基烯丙基氯）：ｎ（Ｎ．甲基咪唑）＝１．４：１，反应温度８Ｏ℃， 反应时间３ ｈ．研究了［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ合成反应的动力学模型．结果显示，在均相条件下，此合成反 应符合二级反应动力学模型；拟合出了动力学方程，其指前因子Ａ＝１．１６６×１０ ｍｏｌ・ｇ・ｍｉｎ，活化能 Ｅａ＝７５．５８ ｋＪ／ｔｏｏｌ，为设计合成反应器奠定了基础． 关键词：离子液体；正交试验；动力学 中图分类号：ＴＱ０１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—０５６４（２０１０）Ｏ４—００２４—０８ 化学工业离不开化学溶剂，但常规的化学溶剂多具有挥发性，具有有毒有害、污染环境和 不易保存的缺点．随着清洁生产概念的捉 ，学术 和工业界都在寻找有害溶剂的替代品． 由烷基吡啶、咪唑等含氮杂环化合物的季胺盐 金属卤化物构成的常温离子液体作为清洁、绿 色的溶剂和反应介质正受到人们的关注． 目前，关于离子液体的合成及应用研究较多，但对其合成工艺条件的优化和动力学的研究 还很不完善，研究种类相对较少．周雅文、邓宇 等对氯化１－烯丙基一３一甲基咪唑的合成做了 工艺条件优化．Ｂｏｗｉｎｇ Ａ Ｇ，Ａｎｄｒｅａｓ Ｊ 对ＢＭＩＭＣＬ利用高效液相色谱作了均相和非均相的 动力学研究．王亮、吴波 等利用莫尔沉淀滴定法对ＢＭＩＭＣＬ作了均相和非均相的动力学研 究．本文采用均相法，以Ⅳ．甲基咪唑和２一甲基烯丙基氯为原料，制备了［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ，考察 了温度、投料比和反应时间等参数对转化率的影响，利用正交试验优化了其合成工艺条件；利 用氯离子选择电极测定产物中氯离子浓度的方法进行了动力学研究 ，并对反应速率常数进 行了讨论，为设计合成反应器奠定了基础． 收稿日期：２０１０—０６—３０ 基金项目：北京市服装材料与纤维开发重点实验室开放课题资助项目（２００８ＺＫ－０８），北京市中青年骨干教师资助深入 计划 作者简介：杜一松（１９８６一），男，２００８级硕士研究生 ｛通讯联系人Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉ＿ｘｙａｎ０２＠ｓｉｎａ．ＣＯＩＩｌ 第４期 杜一松等：氯化１一甲基一３一（２－甲基烯丙基）咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究 １ 实验部分 １．１仪器与试剂 １）仪器：ＤＦ．１０１Ｓ集热式恒温磁力加热搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；ＲＥ一５２Ａ旋转 蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；ＤＺＦ－６０５０型真空干燥箱，上海一恒科技有限公司；核磁共振仪 （Ｂｒｕｋｅｒ ５００），红外光谱仪（Ｎｉｃｏｌｅｔ．Ｘ７００），赛默飞世尔科技公司；ＨＳ－３Ｃ精密ＰＨ计，Ｉ． 雷磁 仪器厂；氯离子选择性电极，上海精密科学仪器有限公司；双液接饱和甘汞电极，上海精密科学 仪器有限公司． ２）药品：Ⅳ一甲基咪唑（化学纯），浙江省临海市凯乐化工厂；甲基烯丙基氯（化学纯），创奇 试剂有限公司． １．２离子液体［【ＭＡ）ＭＩＭ］ＣＩ的合成 在配有温度计和冷凝管的１００ ｍＬ三口烧瓶中加入一定配比的Ⅳ一甲基咪唑和２一甲基烯丙 基氯；在电动搅拌、一定温度油浴中加热回流，随着反应时间的延长，溶液颜色逐渐由无色变为 黄色，黏度逐渐加大；当回流液滴很少，可认为反应基本完毕．用旋转蒸发仪去除过量２一甲基 烯丙基氯，冷却后用苯作为萃取剂，强烈搅拌去除可能剩余的Ⅳ一甲基咪唑，得到淡黄色水溶性 ［ＭＡ］ＭＩＭＩＣ１． １．３ 离子液体［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃｌ合成工艺条件的优化 研究了原料物质的量比（ｎ（２－甲基烯丙基氯）／ｎ（Ⅳ一甲基咪唑）分别为１．０：１、１．２：１、１．４： １、１．６：１、１．８：１）、反应温度（６０℃、７０℃、８０℃、９Ｏ℃、１００℃）、反应时间（１ ｈ、２ ｈ、３ ｈ、４ ｈ、５ ｈ） 等因素对产率的影响． １．４离子液体［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃｌ的合成动力学研究 １．４．１ 氯离子标准工作曲线的绘制 １）氯离子系列标准溶液的配制 吸取１．００ ｍｏｌ／Ｌ氯离子标准溶液１０．００ ｍＬ置于１００ ｍＬ容量瓶中，加入总离子强度调节 剂ＴＩＳＡＢ（由ＮａＮＯ，与ＨＮＯ 组成，ｐＨ值为２～３）１０ ｍＬ，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，得到溶液 的ｐ ＝１．吸取Ｐａ＝１的溶液１０．００ ｍＬ置于１００ ｍＬ容量瓶中，加入ＴＩＳＡＢ ９ ｍＬ，用蒸馏水 稀释至刻度，摇匀，得溶液Ｐａ＝２．用同样的方法依次配制Ｐ ＝３，Ｐ ＝４，Ｐ ＝５的溶液． ２）氯离子系列标准溶液平衡电动势的测定 将氯离子系列标准溶液由稀到浓逐个转人小烧杯中，将指示电极和参比电极浸入被测溶 液中，磁力搅拌下读数，这时ＬＥＤ屏显示值即为被测液的电动势值．测得不同浓度标准液电 位差数据，绘制标准工作曲线． １．４．２均相合成［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃ１过程中电动势的测定 在配有温度计、电动搅拌器和冷凝管的１００ ｍＬ三口烧瓶中加入８．２１ ｇ Ｎ一甲基咪唑和 ９．０５５ ｇ的甲基烯丙基氯（物质的量１：１），并加人８３．２５ ｍＬ的乙醇作溶剂，设置反应温度分别 为４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８Ｏ℃．在每一个反应温度下，每３０ ｍｉｎ吸取试样０．５ ｍＬ置于５０ ｍＬ容量瓶中，加５ ｍＬ ＴＩＳＡＢ，加蒸馏水稀释至刻度，根据电位滴定法，测定其电位值 ，跟踪 ２６ 北京服装学院学报（自然科学版） 反应进程． １．５离子液体［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃｌ的结构鉴定 利用红外光谱仪和核磁共振仪对离子液体进行结构鉴定 ２结果与讨论 以Ⅳ一甲基咪唑和２一甲基烯丙基氯作为原料，制备［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃ１离子液体，化学反应式 如下： Ｎ ＲＮ＼＋ｃ］Ｈ２＝Ｃ风ｃ 一 ｃＨ３Ｉ－ＣＨ２ＣＩ一 （ｃＨ２＝ｃ－：Ｈ． ｃｌ￣２ Ｖ＼（：Ｈ ｌ２．１ 红外光谱和核磁表征 分别利用傅里叶变换红外仪和核磁共振实验仪对合成产物进行表征，结果见图１、２ ３Ｈ （ＭＡ）ＭＩＭ ＪＣ１ ３ Ｈ ３Ｈ １Ｈ １Ｈ ｊ １Ｈ【ｉ．Ｉ Ｈ Ｊ４ ｛ Ｊ １０．５ ９．０ ８．０ ７．０ ６．０ ５．０ ４．０ ３．０ ２．０ １．０ ０ 图１ ［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃＩ的红外光谱图 图２［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ的核磁图 从图１中可以看出，３ ３７０ ｃｍ 处为Ｎ—Ｈ伸缩振动峰；３ ０４０ ｃｍ 处为Ｃ—ｃ—Ｈ的伸缩 振动峰，２ ８５４ ｃｍ 处为饱和ｃ—Ｈ的伸缩振动峰，即一ｃＨ 和一ｃＨ一中的ｃ—Ｈ伸缩振动峰； １ ６６０ ｃｍ。处为Ｃ—ｃ伸缩振动峰；１ ５６０ ｃｍ 处为Ｃ—Ｎ伸缩振动峰；１ ５００ ｃｍ 之后的指纹 区未作分析．通过红外分析确定其官能团与目的产物一致． 对应图２和图３可以看出，［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ ④④ 的１ Ｈ—ＮＭＲ图谱中，位于６＝３．４５、１．６５和 ４．９２的３组峰分别对应于２．甲基烯丙基上①、 ／ ＼ ②、③位的氢原子，出现在 ＝４．０４位置上的单 Ｈ３Ｃ⑦＂ＣＨ２—０ ｃＨｚ ④ ｏ Ｈ．① 峰对应于一ＮＣＨ 上的Ｈ原子，而 ＝７．３２和 ⑦ ７．６６位置上的单峰对应于⑤、⑥位上的氢原 图３ ¨ＭＡ）ＭＩＭ１Ｃｌ的化学结构 子，艿＝１０．４６处的单峰则是由⑦位上的氢原子 产生的．因此，可以判断合成反应产物为预期结构的离子液体［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃ１ 第４期 杜一松等：氯化１－甲基一３一（２－甲基烯丙基）咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究 ２７ ２．２ ［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ合成工艺条件的优化 合成反应过程中原料的配料比、反应温度、反应时间是影响反应产率的重要因素．为了得 到收率最高时的最佳合成工艺参数，以收率作为考察指标，按照正交试验设计法，设计了Ｌ。 （３ ）正交试验研究了各因素对产率的影响． ２．２．１单因素实验 ２．２．１．１原料物质的量比对［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃｌ收率的影响 固定反应时间５ ｈ，反应温度６０℃，研究原 料２一甲基烯丙基氯（Ａ）和Ⅳ一甲基咪唑（Ｂ）不同 物质的量比对收率的影响．结果如图４所示． 从图４可以看出，当ｎ ：ｎ ＜１．４时，随着 旃 二者比例的增加，收率逐渐增加，但当ｎ ．ｎ ＞ １．４时，随着物质的量比增加，收率逐渐降低． 由于投料比逐渐增大，反应有利于提高Ⅳ．甲基 咪唑的选择性，收率越来越高．达到最佳投料 比后，由于甲基烯丙基氯自身活性较高，副产物 图４ ２－甲基烯丙基氯和Ⅳ－甲基咪唑不同物质的 逐渐增多，反应收率开始下降． 量比对收率的影响 ２．２．１．２反应温度对［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ收率的影响 ｎ ＝１．４：１，固定反应时间５ ｈ，研究不同温度对收率的影响，结果如图５所示． 从图５可以看出，随温度升高，收率逐渐增加，７０℃左右达到最高，随后随温度增加，收率 逐渐下降．该反应是正向放热的可逆反应，反应初始温度较低时，升高温度对平衡常数的降低 不明显，此时动力学影响是主要的，即温度升高有利于反应速率增大；当反应进行到一定程度， 平衡常数下降明显，热力学平衡因素变成主要影响因素，温度增加会抑制正反应速率． ２．２．１．３反应时问对［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃｌ收率的影响 ｎ（２一甲基烯丙基氯）：ｎ（Ⅳ一甲基咪唑）＝１．４：１，反应温度６０℃，研究不同反应时间对收率 的影响，结果如图６所示． 斟 图５反应温度对［（ＭＡ ＪＭＩＭ］ｃｌ收率的影响 图６反应时间对［（ＭＡ ＪＭＩＭ］ｃＩ收率的影响 从图６可以看出，随着反应时间的延长，收率呈上升趋势，超过３ ｈ后收率增加幅度减小， 反应时间增长，收率趋于稳定． ２８ 北京服装学院学报（自然科学版） ２０１０年 水平 ｎ（２一甲基烯丙基氯）：ｎ（Ｎ一甲基咪唑） 反应温度／￣Ｃ 反应时间／ｈ 由表２的极差Ｒ可知，上述３个因素对［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ收率的影响顺序为：原料配比＞反 应时间＞温度．４号实验收率９４．４％为最高，通过直观分析得出最佳工艺条件为Ａ：Ｂ。Ｃ：，即／７， （２一甲基烯丙基氯）：ｎ（Ｎ一甲基咪唑）＝１．４：１，反应温度８Ｏ℃，反应时间３ ｈ．在最优工艺条件 下进行验证实验，结果见表３． 表３最优工艺条件下的验证实验 由表３可知，最优工艺条件下［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ的收率稳定在９４．９２％左右 第４期 杜一松等：氯化１一甲基一３一（２一甲基烯丙基）咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究 ２９ 将Ｐ 对Ｅ作图，进行曲线拟合得标准线性方程：Ｙ＝１２．４—４５．５ ． ２．３．２动力学方程 采用电位滴定法，得到不同温度下反应时问和产物浓度的关系，如图８所示 图７ ｐＣｌ一和Ｅ的关系曲线 图８不同温度下反应时间和产物浓度的关系 若液相中反应物组分Ａ和Ｂ的浓度分别用［Ａ］、［ ］，而生成物Ｃ的浓度用［Ｃ］表示，则 反应：Ａ＋Ｂ—ｃ的速率方程为： ｒ＝一ｄ［Ａ］／ｄｔ＝一ｄ［ ］Ｉｄｔ＝ｄ［Ｃ］／ｄｔ 假设反应对Ａ和Ｂ物质均为一级，反应的总级数为二，比例系数ｋ是这一反应的速度常 数．设在时间ｔ时反应物Ａ的浓度为Ｃ ，则反应的动力学方程为： ｒ＝一ＣＡＩｄｔ＝ｋＣＡＣＢ． 由于加人的反应物浓度相同，故方程可以写作： ｒ＝一ＣＡ／ｄｔ＝ ｃｉ． 将速率方程积分可得动力学方程： ｄｃ一 ＝ｆｏ ， ：ＣＡ 一 Ｃ“ ｋｆ， ‘’ （１） 一 方程（１）中ＣＡｏ为反应物初始浓度，ｃ 为ｔ时刻反应物浓度，ｋ为二级反应的速率常数．反应速 率常数ｋ由Ｉ／Ｃ—ｔ作图求斜率得到，结果如图９所示． 去一Ｃ ＣＡ Ａ去＝ Ｃ １ ． （、 ２） 从图９可以看出，将Ｉ／Ｃ对ｔ作图得一条直线，由此可知反应的分级数为１，总级数为２， ３Ｏ 北京服装学院学报（自然科学版） ２０１０年 ｋ ３．４０×１０一 ８．２２×１０一 １．６０×１０一 ３．３０ ｘ １０一 ６．３４×１０一 Ｅ 为阿累尼乌斯活化能或反应活化能，Ａ为指前因子，ｋ为速率常数．对大多数反应，反 应速率与温度的关系可用阿累尼乌斯经验方程来表示： ｋ＝Ａｅ一 ８ ． 将ｋ对Ｉ／Ｔ进行曲线拟合得到速率常数和１／Ｔ的关系曲线，如图１０所示． Ｔ－ｔ／（Ｋ‘×１０一 ） 图９ Ｉ／Ｃ和ｔ的关系曲线 图１０速率常数和１／Ｔ的关系曲线 由图中拟合曲线可知Ｒ／Ｅ ＝０．０００ Ｉｌ，Ａ＝１．１６６ ｘ １０８ ｔｏｏｌ・ｇ・ｒａｉｎ，故活化能Ｅ ＝７５．５８１ ｋＪ／ｍｏ１．由此可以得到合成［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ的动力学方程模型为： ｒ＝（１．１６６－４－１．３４）×１０８ｅｘｐ（一７５ ５８１／ＲＴ）ＣＡＣＢ． ３ 结 论 １）利用单因素实验研究了［（ＭＡ）Ｍ１Ｍ］Ｃｆ合成反应中原料配比、反应温度和反应时间等 因素对转化率的影响，利用正交试验确定出最优工艺条件为：ｎ（２．甲基烯丙基氯）：ｎ（Ｎ一甲基 咪唑）＝１．４：１，反应温度为８Ｏ℃，反应时间为３ ｈ．此条件的确立对于规模化反应器的设计非 常重要． ２）由Ⅳ一甲基咪唑与２一甲基烯丙基氯合成［（ＭＡ）ＭＩＭ］ｃｌ的反应，符合二级动力学模型， 动力学方程为ｒ＝（１．１６６±１．３４）×１０８ｅｘｐ（一７５ ５８１／ＲＴ）Ｃ Ｃ ，拟合值和实验值吻合较好． 参 考 文 献 ［１］周雅文，邓宇，韩德新．氯代１一烯丙基一３－甲基眯唑离子液体的合成［Ｊ］．化工科技，２００９，１７（３）：９—１２． ［２］ＢＯＷＩＮＧ Ａ Ｇ，ＡＮＤＲＥＡＳ Ｊ．Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｄ ｔｗｏ—ｐｈａｓｅｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ １・ｂｕｔｙｌ一３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚ０１ｉｕｍ ｃｈｌｏ． ｒｉｄｅ［Ｊ］．Ｇｒｅｅｎｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５（７）：２３０—２３５． ［３］王亮，吴波，朱方亮，等．氯化１－丁基，３－甲基咪唑（［ＢＭＩＭ］ｃＩ）的合成反应动力学研究［Ｊ］．合成技术及应用，２００９，２４ （１）：１７—２０． ［４］杨许召，李刚森，石莹莹．甲基咪唑季铵化反应动力学研究［Ｊ］．日用化学工业，２００７，３７（４）：２３５—２３７． 第４期 杜一松等：氯化１．甲基一３一（２．甲基烯丙基）咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究 ３１ ［５］于长珍，杨春晟．离子选择性电极法测定磁性材料中微量氯离子［Ｊ］．冶金分析，２００９，２９（９）：６６—６８ Ｏｐｔｉｍａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ Ｓｔｕｄｙ ｉｎ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ １－Ｍｅｔｈｙｌ－３－（２－Ｍｅｔｈｙｌ ａｌｌｙ１）Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ ＤＵ Ｙｉ—ｓｏｎｇ，ＬＩ Ｘｉｕ—ｙａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆａｓｈｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ； Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｃｌｏｔｈｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒ＆Ｄ ａｎｄ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇ・ ｏｎａｌ ｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃ１ ａｒｅ ａｓ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ２－ ｍｅｔｈｙｌａｌｌｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｔｏ Ｎ－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｉｓ １．４：１，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｓ ３ ｈ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ８０ ｏＣ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ［（ＭＡ）ＭＩＭ］Ｃ１ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｓｅｃ— ｏｎｄ—ｏｒｄｅｒ ｒａｔｅ ｍｏｄｅｌ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｎ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｃｏｎｄｉ—・ ｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ａ＝１．１６６×１０ ｍｏｌ・ｇ・ｍｉｎ ａｎｄ Ｅ ＝７５．５８ ｋＪ／ｍｏｌ ｗａｓ ｉｎ ａｇｒｅｅ— ｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔｓ；ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ （上接第２３页） Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｆｏｒ Ｃｏｔｔｏｎ Ｆａｂｒｉｃ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＺＨＡＮＧ Ｙａ—ｇｕａｎｇ，ＬＩ Ｗｅｎ—ｘｉａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆａｓｈｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈ０ｒｕｓ ｏｌｉｇｏｍｅｒ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ａｃｉｄ ａｎｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏ１．Ｔｈｅ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｗｉｔｈ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔ， ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ａｇｅｎｔ ＢＴＣＡ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｐｏｐｈｏｓｐｈｉｔｅ．Ｔｈｅ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅ ｃｏｔｔｏｎ ｆａｂｒｉｃｓ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｄｉｄ ｎｏｔ ｎｅｅｄ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ，ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｃｕｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ—ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ．Ｂｙ ａｎａｌｙｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｆａｂｒｉｃｓ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｃｏｕｌｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｔ－ ｔｏｎ ｆａｂｒｉｃｓ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｅｌｄｓ ｏｆ ｔｅｘｔｉｆｌｅ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｕｓａｇｅ ｏｆ ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｉｓ ４００ ｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｕｓａｇｅ ｏｆ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ａ— ｇｅｎｔ ｉｓ ８０ ｇ／Ｌ，ｃｕｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ １ ８０℃ａｎｄ ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ３ ｍｉｎ，ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ ｉｓ １ ２．３ ｃｍ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ａｎｔｉｌａｍｍａｂｉｌｉｔｆｙ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ—ｆｒｅｅ；ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ；ｃｏｔｔｏｎ ｆａｂｒｉｃｓ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ