CN107033003A - 一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,具体为以下步骤:(1)对苯二甲酸预处理;(2)辛醇预处理;(3)催化反应;(4)提纯得成品。经过实验,本发明提供的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,大大缩短了TPA酯化法制备对苯二甲酸二辛酯的时间,现有技术需要5‑7小时才能使TPA酯化反应完全,而本发明通过优化催化剂的种类和添加温度与添加时间,使得制备时间只需3‑5小时,大大降低了企业的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于高分子化合物技术领域,具体涉及一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法。
背景技术
对苯二甲酸二辛酯(DOTP)是聚氯乙烯(PVC)塑料用的一种性能优良的主增塑剂。它与目前常用的邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)相比,具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点,在制品中显示出优良的持久性、耐肥皂水性及低温柔软性。因其挥发性低,使用DOTP能完全满足电线电缆耐温等级要求,可广泛应用于耐70℃电缆料(国际电工委员会IEC标准)及其它各种PVC软质制品中。DOTP除了大量用于电缆料、PVC的增塑剂外,也可用于人造革膜的生产。此外,DOTP具有优良的相溶性,也可用于丙烯腈衍生物、聚乙烯醇缩丁醛、丁腈橡胶、硝酸纤维素等的增塑剂,还可用于合成橡胶的增塑剂、涂料添加剂、精密仪器润滑剂、润滑剂添加剂、亦可作为纸张的软化剂。
现有技术中,对苯二甲酸二辛酯的常用制备工艺为对苯二甲酸直接酯化法,但是这种方法成本高昂,制备出对苯二甲酸二辛酯耗费时间长,催化剂用量大。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现:
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,具体为以下步骤:
(1)对苯二甲酸预处理
取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理60-80分钟,然后在80-90℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.01-0.04MPa,待用;
(2)辛醇预处理
取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理35-45分钟,离心分离取上层清液,待用;
(3)催化反应
将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1-1.5:3-3.5置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入0.5%-1.1%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度30-45r/min;待反应釜中温度升高至190-210℃,再加入0.1-0.13%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应3-4小时,得半成品;
(4)提纯得成品
将步骤(3)所得半成品经过减压蒸馏除辛醇、冷却脱水操作后,过滤,得成品;
进一步的,所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比25-30:1混合后制得;
进一步的,所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比22-28:1混合后制得。
本发明的有益效果:经过实验,本发明提供的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,大大缩短了TPA酯化法制备对苯二甲酸二辛酯的时间,现有技术需要5-7小时才能使TPA酯化反应完全,而本发明通过优化催化剂的种类和添加温度与添加时间,使得制备时间只需3-5小时,大大降低了企业的生产成本,同时,经过步骤(1)、(2)处理过的原料含水量更低,更有助于后续分离提纯操作,进一步提升了产品的品质。
具体实施方式
实施例1
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,具体为以下步骤:
(1)对苯二甲酸预处理
取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理60分钟,然后在80℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.01MPa,待用;
(2)辛醇预处理
取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理35分钟,离心分离取上层清液,待用;
(3)催化反应
将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1:3置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入0.5%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度30r/min;待反应釜中温度升高至190℃,再加入0.1%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应3小时,得半成品;
(4)提纯得成品
将步骤(3)所得半成品经过减压蒸馏除辛醇、冷却脱水操作后,过滤,得成品;
进一步的,所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比25:1混合后制得;
进一步的,所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比22:1混合后制得。
实施例2
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,具体为以下步骤:
(1)对苯二甲酸预处理
取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理80分钟,然后在90℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.04MPa,待用;
(2)辛醇预处理
取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理45分钟,离心分离取上层清液,待用;
(3)催化反应
将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1.5:3.5置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入1.1%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度45r/min;待反应釜中温度升高至210℃,再加入0.13%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应4小时,得半成品;
(4)提纯得成品
将步骤(3)所得半成品经过减压蒸馏除辛醇、冷却脱水操作后,过滤,得成品;
进一步的,所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比30:1混合后制得;
进一步的,所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比28:1混合后制得。
实施例3
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,具体为以下步骤:
(1)对苯二甲酸预处理
取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理70分钟,然后在85℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.03MPa,待用;
(2)辛醇预处理
取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理40分钟,离心分离取上层清液,待用;
(3)催化反应
将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1.2:3.3置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入0.8%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度40r/min;待反应釜中温度升高至200℃,再加入0.11%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应3.5小时,得半成品;
(4)提纯得成品
将步骤(3)所得半成品经过减压蒸馏除辛醇、冷却脱水操作后,过滤,得成品;
进一步的,所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比28:1混合后制得;
进一步的,所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比26:1混合后制得。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比,不进行步骤(1)所述操作,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比,不进行步骤(2)所述操作,除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比,不进行步骤(3)所述操作,仅使用常规方法制备,除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的对苯二甲酸直接酯化法制备对苯二甲酸二辛酯。
经过实验,本发明提供的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,大大缩短了TPA酯化法制备对苯二甲酸二辛酯的时间,现有技术需要5-7小时才能使TPA酯化反应完全,而本发明通过优化催化剂的种类和添加温度与添加时间,使得制备时间只需3-5小时,大大降低了企业的生产成本,同时,经过步骤(1)、(2)处理过的原料含水量更低,更有助于后续分离提纯操作,进一步提升了产品的品质。
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于,具体为以下步骤:
(1)对苯二甲酸预处理
取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理60-80分钟,然后在80-90℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.01-0.04MPa,待用;
(2)辛醇预处理
取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理35-45分钟,离心分离取上层清液,待用;
(3)催化反应
将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1-1.5:3-3.5置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入0.5%-1.1%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度30-45r/min;待反应釜中温度升高至190-210℃,再加入0.1-0.13%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应3-4小时,得半成品;
(4)提纯得成品
将步骤(3)所得半成品经过减压蒸馏除辛醇、冷却脱水操作后,过滤,得成品;
进一步的,所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比25-30:1混合后制得;
进一步的,所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比22-28:1混合后制得。
2.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述对苯二甲酸预处理,具体方法为:取原料对苯二甲酸置于-10℃冷库中冷冻处理70分钟,然后在85℃下真空脱水至含水量0.1%以下,真空度0.03MPa,待用。
3.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述辛醇预处理,具体方法为:取原料辛醇,于-15℃环境中冷冻静置处理40分钟,离心分离取上层清液,待用。
4.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述催化反应,具体方法为:将处理好的所述对苯二甲酸、辛醇按摩尔比1.2:3.3置于反应釜中,其中先加入辛醇,再加入对苯二甲酸,有助于原料混合均匀、充分反应,然后加入0.8%对苯二甲酸质量份数的催化剂A,缓慢加热,加热过程中使用搅拌机不断搅拌,搅拌速度40r/min;待反应釜中温度升高至200℃,再加入0.11%对苯二甲酸质量份数的催化剂B,保温、回流反应3.5小时,得半成品。
5.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比26-29:1混合后制得。
6.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:所述催化剂A,由双对甲苯磺酸二丁基锡、硫酸按质量比28:1混合后制得。
7.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比24-27:1混合后制得。
8.根据权利要求1所述的一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法,其特征在于:所述催化剂B,由钛酸四丁酯、辛酸亚锡按质量比26:1混合后制得。
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