CN101157615A - 增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法 - Google Patents

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何天华
毛本春
沈伟
许磊
董文天
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Abstract

本发明涉及有机化工产品增塑剂的生产方法，特别是一种增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法。所述生产方法如下：第一步：将3～4份异壬醇和1份苯酐加到反应釜中，在搅拌情况下升温，进行单酯化反应；第二步：在升温到150～180℃时，加入0.001～0.002份复合催化剂；第三步：继续升温到225～235℃，保温2～3小时，进行双酯化反应，使釜内反应充分彻底；第四步：降温至190～195℃，按传统的减压脱醇方法，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的粗产品；第五步：将粗产品按传统的脱色过滤方法，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯。利用本发明可以避免因采用酸性催化法所造成的环境污染，并降低能耗。

Description

增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法
技术领域
本发明涉及有机化工产品增塑剂的生产方法，特别是一种增增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法。
背景技术
在有机化工行业中，为了提高塑料、橡胶等的加工性能，需要添加一定比例的增塑剂，邻苯二甲酸二异壬酯，简称DINP，是增塑剂邻苯二甲酸酯类中重要的一种，相对于目前市场上比较常见的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑剂，有以下优点：1、DINP的分子量比DOP大，挥发速度远低于DOP(约少一半)。因此保留在产品中的增塑剂增多，这既可节约成本，又改善了工厂操作的环境。2、DINP的抗迁移性也优于DOP，因此产品的抗老性较好。3、DINP的配料的熔体粘度低，且粘度稳定性好，因此挤出速率也比DOP高，提高生产效率。
而且从全球的增塑剂业务发展来看，取代DOP已经是一种趋势，DOP在欧洲被定为二类危险品，凡使用DOP产品都要有毒性标志。因此DINP作为一种环保型增塑剂在发达国家已成为主流。
目前，我国增塑剂的生产工艺亟待改进，长期以来。我国工业酯化反应采用以强酸为催化剂的酸性催化法，技术成熟可靠，能耗低，但后处理需中和水洗，废水处理复杂，回收醇需处理后再可用。
发明内容
本发明的目的是寻求一种增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法，以避免因采用酸性催化法所造成的环境污染，并降低能耗。
为实现以上目的，本发明采用异壬醇、苯酐为原料，以固体钛基化合物和四异丙基钛酸酯复合为催化剂，经高温反应、减压脱醇、脱色过滤制得DINP，制备步骤如下：
第一步：将3～4份异壬醇和1份苯酐加到反应釜中，在搅拌情况下升温，进行单酯化反应；
第二步：在升温到150～180℃时，加入0.001～0.002份复合催化剂；
第三步：继续升温到225～235℃，保温2～3小时，进行双酯化反应，使釜内反应充分彻底；
第四步：降温至190～195℃，按传统的减压脱醇方法，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的粗产品；
第五步：将粗产品按传统的脱色过滤方法，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯。
所述复合催化剂是固体钛基化合物和四异丙基钛酸酯的混合物，固体钛基化合物和四异丙基钛酸酯之比为：1∶1。
化学反应机理：苯酐和异壬醇在催化剂的作用下发生酯化反应，酯化反应首先是一个苯酐分子和一个异壬醇分子形成邻苯二甲酸单异壬醇，此反应不需催化剂，是放热反应，一般在120℃反应趋于完成。
单酯在催化剂作用下和一个醇分子反应生成二异壬酯，此反应为可逆反应，因此在实际中为了提高产品的生产效率，要提高异壬醇的浓度，使苯酐反应完全。
总反应式为：
Figure S2007101343672D00021
本发明的优点是：与酸性催化法制得DINP相比，用上述方法制得的DINP不需要中和水洗，不会产生废水，因此环保节能，生产周期短，且产品收率高，降低生产成本。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明作进一步详细说明。
实例1：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至150～160℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至225～230℃，保温2～3小时，使反应进行完全。再降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经传统的脱色过滤方法得到DINP。
实例2：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇12250Kg，投料比例为1∶3.5，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至160～170℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至230～235℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例3：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇13300Kg，投料比例为1∶3.8，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至150～160℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至225～230℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例4：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇14400Kg，投料比例为1∶4，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至170～180℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至230～235℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例5：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至150～160℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物5.25Kg(比例1.5‰)，继续升温至225～230℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例6：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至160～170℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物7Kg(比例2‰)，继续升温至230～235℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例7：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至170～180℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至225～230℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例8：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至160～170℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至230～235℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。
实例9：
在30m3的不锈钢反应釜中投入苯酐3500Kg，异壬醇10500Kg，投料比例为1∶3，在搅拌的情况下升温(热油温度250～270℃)，至170～180℃加入复合催化剂钛酸四异丙酯与固体钛基化合物3.5Kg(比例1‰)，继续升温至225～230℃，保温2～3小时，使反应进行完全。降温至190～195℃，减压脱醇，得到粗DINP，经脱色过滤得到DINP。

Claims (2)

1.一种增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法，其特征在于，
第一步：将3～4份异壬醇和1份苯酐加到反应釜中，在搅拌情况下升温，进行单酯化反应；
第二步：在升温到150～180℃时，加入0.001～0.002份复合催化剂；
第三步：继续升温到225～235℃，保温2～3小时，进行双酯化反应，使釜内反应充分彻底；
第四步：再降温至190～195℃，减压脱醇，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的粗产品；
第五步：将粗产品脱色过滤，得到增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯。
2.如权利要求1所述增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯的生产方法，其特征在于，所述复合催化剂是固体钛基化合物和四异丙基钛酸酯，且固体钛基化合物和四异丙基钛酸酯之比为：1∶1。
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