[發明專利]一種中粘度醋酸丁酸纖維素酯的制備方法

有效

• 申請號: 201310710513.7
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103709254A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳祥;張勇;張杰;郭鵬程;錢冬
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞晨化學有限公司
• 主分類號: C08B3/18
• 分類號: C08B3/18;C08B3/24;C08B3/28
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技術領域

本發明屬于纖維素酯類衍生物領域，尤其是涉及一種中粘度醋酸丁酸纖維素酯的合成制備方法。

背景技術

醋酸丁酸纖維素，又叫纖維醋丁酯，英文名稱為Cellulose?acetate?butyrate或cellaburate，簡稱CAB。CAS登記號為9004-36-8。

?醋酸丁酸纖維素具有優良抗濕，耐紫外光、耐寒、柔韌、透明、電絕緣等性能，并能與樹脂和高沸點增塑劑有較好的相容性，可用于制作高透明度、耐候性好的塑料片基、薄膜和各種涂料的流平劑、成膜物質等。如制電影片基、空中攝影片基、薄膜、油田天然氣等輸送管道、工具手柄、汽車、飛機的玻璃燈、地下電話線和電纜管、方向盤、標牌面、閃光反射器等，此外還能做可剝涂料、絕緣漆、耐候高檔漆和人造纖維。

醋酸丁酸纖維素有很多種類，包括不同的丁酰基、乙酰基和羥基含量，不同的產品粘度等；因此，它們的性能差異很大。醋酸丁酸纖維素與許多樹脂相容，也溶于多種增塑劑中，適用于許多涂料，其中包括木器漆、汽車面漆、橡膠和塑料涂料、織物涂料、玻璃涂料、柔性板、凹版、絲網印刷油墨、熱熔膠和粘合劑。醋酸丁酸纖維素對紫外光穩定，不與染料、熒光顏料或金屬顏料反應。

醋酸丁酸纖維素制備方法一般為醋酸經高溫裂解法制成醋酐。醋酐與丁酸以酸酐交換法制成丁酐。利用精制棉短絨以硫酸為觸媒，醋酸、丁酸為溶劑與醋丁酐進行均相酯化反應即得粗制品，再經水解、中和、沉析、水洗、蒸煮、干燥得最終成品醋酸丁酸纖維素。上述工藝采用DMF、DMAC等有毒有機溶劑，生產及使用過程對環境和人體造成傷害，后處理工藝繁瑣。

中國專利申請CN101240034A中公開了一種纖維素醋酸丁酸酯的制備方法,包括下述步驟；將漿泊紙粉碎后與有機酸，在40℃～110℃下活化2～24小時，活化后加入酸酐和濃硫酸,在25℃～110℃下酯化反應3～24小時，酯化反應后,加入足量的乙酸鎂中和酯化反應留下的濃硫酸,然后在乙醇水溶液中沉淀，過濾，將沉淀洗滌后干燥即得到所述的纖維素醋酸丁酸酯。該方法無需采用DMF、DMAC等有毒溶劑作為活化溶劑,所使用的有機酸既是溶劑也是反應試劑,大大減少了生產過程中對環境以及人體的傷害,其生產、后處理以及產物分離工藝簡單。所制備得到的纖維素醋酸丁酸酯可作為多種涂料的助劑，具有改善涂料的流平性、戶外耐久性、韌性等性能,可應用于生物降解塑料、薄膜等領域中。其缺點是活化、反應時間長，產品粘度低、可控性差。

中國專利申請CN?201110305945A公開了固體酸催化劑制備纖維素有機酸酯（纖維素有機酸酯是指甲酸纖維素、醋酸纖維素、丙酸纖維素、丁酸纖維素、醋酸丙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、醋酸丙酸丁酸纖維素）的方法，以SO42-/MxOy型固體酸、生物質炭基固體酸、磷鋁分子篩固體酸三種固體酸為催化劑、有機酸為溶劑、有機酸酐為酯化劑，在催化劑用量為反應液質量分數的0.01～5%、反應溫度15～90℃、反應時間0.5～72小時的條件下制備纖維素有機酸酯。該方法采用新型的綠色環保固體酸催化劑，具有所得產品質量好、催化劑易分離回收并能夠循環使用、無設備腐蝕、環境友好等優點。其缺點是反應時間長、反應溫度高、可控性差，成品粘度低。

中國專利申請CN201210338170A公開了一種醋酸丁酸纖維素的制備方法，具體步驟如下：（1）將丁酸、醋酸與精制棉短絨一起放入攪拌機中攪拌，進行活化，在45~60℃下活化2~4小時；（2）在活化好的精制棉中加入醋酐，以硫酸為催化劑進行酯化，在45~60℃下攪拌酯化4~6小時；（3）酯化結束后，向酯化液中加入丁酸水溶液，在45~60℃下攪拌水解4~6h；（4）水解結束后，保持攪拌，加入丁酸鈉中和硫酸，然后加入醋酸水溶液進行稀釋，最后邊攪拌邊倒入水中進行沉析，得到的產物再進行水洗、干燥即可。本發明所提供的方法工藝簡單，用料節省，步驟優化，成本較低。其缺點是反應時間長、反應溫度高、可控性差，成品粘度低。

中國專利申請CN?102898530A公開了一種醋酸丁酸纖維素的制備方法，具體步驟如下：（1）將丁酸、醋酸與精制棉短絨一起放入攪拌機中攪拌，進行活化，在80~95℃下活化2~4小時；（2）在活化好的精制棉中加入丁酐，以硫酸為催化劑進行酯化，在80~95℃下攪拌酯化4~6小時；（3）酯化結束后，向酯化液中加入丁酸水溶液，在80~95℃下攪拌水解4~6h；（4）水解結束后，保持攪拌，加入丁酸鈉中和硫酸，然后加入丁酸水溶液進行稀釋，最后邊攪拌邊倒入水中進行沉析，得到的產物再進行水洗、干燥即可。本發明所提供的方法工藝簡單，用料節省，步驟優化，成本較低。其缺點是反應時間長、反應溫度高、可控性差，成品粘度低。