CN102826998A - 一种负载型杂多酸催化合成壬二酸二异辛酯的方法 - Google Patents

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冯自伟
李哲先
王娜
苏军
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Abstract

本发明公开了一种以负载型杂多酸为催化剂生产壬二酸二异辛酯的制备方法。目的是提供一种工艺简单、成本低、环境友好且产品品质优良的以负载型杂多酸为催化剂生产壬二酸二异辛酯的制备方法。技术方案为：在高纯氮气保护下，以壬二酸和异辛醇为原料，以负载型杂多酸为催化剂，控制一定温度下进行酯化反应，得壬二酸二异辛酯粗品，将粗品进行过滤、分子蒸馏处理精制，得壬二酸二异辛酯成品。本方法工艺简单，反应条件温和，产品质量好，不污染环境，产品收率高达96％。

Description

一种负载型杂多酸催化合成壬二酸二异辛酯的方法
技术领域
本发明涉及一种壬二酸二异辛酯的制备方法，特别是涉及一种以负载型杂多酸为催化制备合成壬二酸二异辛酯的制备方法。
背景技术
壬二酸二异辛酯是一种优良的耐寒增塑剂，与聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯等具有良好的相容性。其粘度低、沸点高、增速效果高，挥发性和迁移性小，具有优良的耐热性、耐光性、耐油性、电绝缘性，适用于人造革、薄膜、薄板、电线和电缆护套等，可赋予制品良好的低温性能。
目前壬二酸二异辛酯的生产方法有酯交换法、直接酯化法、减压酯化法等，这些方法多用质子酸、超强固体酸、氧化物或无机盐为催化剂，用壬二酸和异辛醇进行酯化反应而制得，存在着后处理复杂、产品质量差、颜色深、设备腐蚀严重、副反应多及环境污染等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理简单、生产周期短、酯化率高、产品收率高的环保、高效的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：一种负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，包括下列步骤：
采用负载型杂多酸为催化剂，以壬二酸和异辛醇为原料进行酯化反应，得到粗脂。过滤去掉催化剂后，再进行分子蒸馏，得到壬二酸二异辛酯产品。
(1)酯化反应：在高纯氮气的保护下，将壬二酸和异辛醇按质量比1∶2.0-3.0混合，同时加入负载型杂多酸为催化剂，温度140-250℃下反应2-10小时，得壬二酸二异辛酯粗品；
(2)精制：壬二酸二异辛酯粗品过滤，除去催化剂负载型杂多酸；将滤液加热到150-250℃，保持体系真空度在0-500Pa，减压分子蒸馏40-120分钟，最终得到壬二酸二异辛酯成品。
上述制备方法中，所述的负载型杂多酸用量为壬二酸和异辛醇总质量的0.2-4％。
上述制备方法中，所述的杂多酸是指酸强度的Hammett函数值＜-11.9的杂多酸，包括但并不限于磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸等杂多酸。
上述制备方法中，所述的负载型杂多酸的活性载体包括但不限于二氧化硅、二氧化钛、活性炭、离子交换树脂、分子筛MCM-41等。
上诉制备方法中，所述的酯化反应温度采用变温反应分段控制的方法。
上诉制备方法中，所述的酯化反应温度前期酯化反应温度控制在140-220℃，反应1-5小时，后期酯化反应温度控制在170-250℃，反应1-5小时。
上诉制备方法中，所述的壬二酸二异辛酯粗品经200-12500目滤网或滤板过滤，除去催化剂。
从本发明的方法特征可以看出，本发明的优点在于：采用负载型杂多酸为催化剂，降低了反应温度，加快反应速度，产品色泽好，易过滤，可重复使用，不会造成酸性废水污染，不会存在于产品中；采用二氧化硅、二氧化钛等为载体的杂多酸，反应中没有异辛醇盐的生成，解决了产品易起泡难以纯化的缺点；采用变温反应分段控制的方法进行酯化反应，有效缩短反应时间、提高酯化效率，降低产品色泽；采用了分子蒸馏降酸，代替了传统工艺中用稀碱中和酸的工艺，产品的破乳性好，产品收率高达96％以上，同时也避免了废碱液对环境的影响。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种负载型杂多酸催化合成壬二酸二异辛酯的方法，包括下列步骤：
在高纯氮气的保护下，取壬二酸100kg、异辛醇260kg混合，加入二氧化硅负载的磷钨酸1.0kg，170℃反应2小时，升温至200℃反应4小时，得壬二酸二异辛酯粗品；壬二酸二异辛酯粗品过500目滤板，除去催化剂；将滤液加热到170℃，保持体系真空度在50Pa，减压分子蒸馏50分钟，最终得到壬二酸二异辛酯成品。其性能指标见表1。
实施例2
在高纯氮气的保护下，取壬二酸100kg、异辛醇240kg混合，加入二氧化硅负载的磷钼酸1.5kg，180℃反应1小时，升温至210℃反应3小时，得壬二酸二异辛酯粗品；壬二酸二异辛酯粗品过400目滤板，除去催化剂；将滤液加热到185℃，保持体系真空度在65Pa，减压分子蒸馏60分钟，最终得到壬二酸二异辛酯成品。其性能指标见表1。
实施例3
在高纯氮气的保护下，取壬二酸100kg、异辛醇240kg混合，加入二氧化钛负载的磷钼酸1.8kg，160℃反应3小时，升温至230℃反应1小时，得壬二酸二异辛酯粗品；壬二酸二异辛酯粗品过600目滤网，除去催化剂；将滤液加热到200℃，保持体系真空度在65Pa，减压分子蒸馏60分钟，最终得到壬二酸二异辛酯成品。其性能指标见表1。
表1壬二酸二异辛酯性能指标
Figure BSA00000726768900041

Claims (7)

1.一种负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)酯化反应：在高纯氮气的保护下，将壬二酸和异辛醇按质量比1∶2.0-3.0混合，同时加入催化剂负载型杂多酸，控制温度140-250℃下反应2-10小时，得壬二酸二异辛酯粗品；
(2)精制：壬二酸二异辛酯粗品过滤，除去催化剂负载型杂多酸；将滤液加热到150-250℃，保持体系真空度在0-500Pa，减压分子蒸馏40-120分钟，最终得到壬二酸二异辛酯成品。
2.根据权利要求1所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述的负载型杂多酸用量为壬二酸和异辛醇总质量的0.2-4％。
3.根据权利要求1所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述的杂多酸是指酸强度的Hammett函数值＜-11.9的杂多酸，包括但并不限于磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸等杂多酸。
4.根据权利要求1所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述的负载型杂多酸的活性载体包括但不限于二氧化硅、二氧化钛、活性炭、离子交换树脂、分子筛MCM-41等。
5.根据权利要求1所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述步骤(1)中，反应温度采用变温反应分段控制的方法。
6.根据权利要求5所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述步骤(1)中，前期酯化反应温度控制在140-220℃，反应1-5小时，后期酯化反应温度控制170-250℃，反应1-5小时。
7.根据权利要求1所述的负载型杂多酸催化生产壬二酸二异辛酯的方法，其特征在于所述步骤(2)中，壬二酸二异辛酯粗品经200-12500目滤网或滤板过滤去除催化剂。
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