[發(fā)明專利]一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811000736.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN108892614A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹正國;馮龍海;周偉林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇正丹化學(xué)工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C67/08
• 分類號(hào): C07C67/08;C07C69/76
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 董旭東

本發(fā)明提供了增塑劑合成技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成方法，具體步驟包括：酯化反應(yīng)、負(fù)壓脫醇、堿洗水洗、去低沸物和吸附過濾。本發(fā)明所用的催化劑為復(fù)合型無機(jī)酸酯，不僅可以提高原料的轉(zhuǎn)化效率，而且所制得的偏苯三酸三異壬酯產(chǎn)品具有酯含量高、色澤透亮及質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。本發(fā)明具有工藝條件容易控制、無污染、低能耗、易規(guī)模化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成方法，屬于增塑劑合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

增塑劑，是指用于增強(qiáng)塑料成型加工時(shí)的流動(dòng)性，使塑料制品具有柔韌性的一類有機(jī)物質(zhì)，具有高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、一般不與塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。在塑料加工中添加該物質(zhì)，可增強(qiáng)其柔韌性、可塑性和膨脹性，改善塑料成型加工時(shí)的流動(dòng)性，從而使之容易加工。增塑劑的品種較多，在其研究發(fā)展領(lǐng)域曾經(jīng)出現(xiàn)過的品種多達(dá)上千種，作為商品生產(chǎn)的增塑劑也先后達(dá)到100多種。偏苯三酸酯類增塑劑除具有通用型增塑劑的廣泛適應(yīng)性和增塑效果外，還具有其他特殊的功能，符合綠色化工及可持續(xù)發(fā)展的要求。

隨著各國對(duì)增塑劑對(duì)人體健康的危害日益關(guān)注，開發(fā)新型無毒環(huán)保的增塑劑逐漸成為各國研究的重點(diǎn)。作為一種新型無毒環(huán)保的增塑劑，偏苯三酸三異壬酯，在揮發(fā)性、耐水抽出、耐遷移、耐低溫和電性能等方面性能皆良好，尤其是在相容性、加工性和低溫性能等又明顯優(yōu)越于鄰苯二甲酸酯類。然而，鄰苯二甲酸酯類增塑劑揮發(fā)性和遷移性極強(qiáng)，含鄰苯二甲酸酯類的塑料制品在加工、加熱、包裝及盛裝的過程中，會(huì)造成鄰苯二甲酸酯的溶出，屬于致癌物質(zhì)。北美、西歐、日本等發(fā)達(dá)國家均頒布了相關(guān)法律法規(guī)，對(duì)鄰苯二甲酸酯類增塑劑的使用作出了嚴(yán)格規(guī)定。因此，開發(fā)新型無毒環(huán)保增塑劑來替代鄰苯二甲酸酯類，成為現(xiàn)代增塑劑行業(yè)的必然趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成方法，使其工藝簡單，生產(chǎn)過程安全環(huán)保。

具體的技術(shù)方案如下：

一種偏苯三酸三異壬酯增塑劑的合成方法，依次包括如下步驟：

S1、酯化反應(yīng)：將原料偏苯三酸酐和異壬醇投入酯化反應(yīng)釜中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和均勻攪拌條件下，加熱至122～156 ℃，所述偏苯三酸酐和異壬醇的摩爾比為1：（3.2～4.0）；偏苯三酸酐完全溶解于異壬醇中后，再升溫至185±5℃，加入催化劑，所述催化劑為鈦酸四丙酯和鈦酸四異丙酯以1：（1.2～3.4）質(zhì)量比復(fù)合而成，催化劑用量為反應(yīng)原料總質(zhì)量的0.04～0.12 %；保溫反應(yīng)0.5～1 h，同時(shí)分離出酯化過程中產(chǎn)生的水；繼續(xù)升溫至218～236℃，持續(xù)進(jìn)行恒溫回流，反應(yīng)釜內(nèi)的酯化液中酯含量不斷提高，反應(yīng)一段時(shí)間后，從酯化反應(yīng)釜底部取樣，測(cè)酸值；當(dāng)測(cè)定的酯化液酸值＞0.07 mg KOH/g，繼續(xù)進(jìn)行恒溫回流；當(dāng)測(cè)定的酯化液酸值≤0.07 mg KOH/g，表明酯化反應(yīng)已完成；進(jìn)入下一步；

S2、負(fù)壓脫醇：酯化反應(yīng)釜的釜底酯化液打入脫醇塔進(jìn)行負(fù)壓脫醇，脫醇塔真空度為0.04～0.08Mpa，脫醇時(shí)間為1.5～2.5 h，脫醇溫度為170～190℃；

S3、堿洗水洗：脫醇后酯化液，通入氮?dú)猓诔合陆?jīng)換熱器打回流循環(huán)，使反應(yīng)體系降溫至75～105 ℃；投入適量的碳酸鈉溶液，中和至中性；再加入緩慢加入蒸餾水進(jìn)行水洗，靜置0.4～0.6 h，分層，排盡下層白色絮凝物；

S4、去低沸物：通氮?dú)猓郎刂?60～190 ℃，抽真空，真空度為0.04～0.08Mpa，負(fù)壓脫去反應(yīng)體系中的低沸物和殘留的異壬醇，負(fù)壓抽氣時(shí)間為1.5～2.5 h；負(fù)壓抽氣后停止抽真空，通入氮?dú)猓w系恢復(fù)到常壓狀態(tài)，停止加熱，降溫冷卻；

S5、吸附過濾：將冷卻至70～90 ℃的酯化液轉(zhuǎn)入過濾器，經(jīng)吸附脫色，過濾后，即得合格的偏苯三酸三異壬酯。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，步驟S1中，所述原料偏苯三酸酐中酐含量≥98 %；所述原料異壬醇的純度≥99 %。