CN107413383B - 偏苯三酸三正辛正癸酯合成用催化剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性钛酸酯催化剂，其由聚乙烯醇和钛酸酯经混合复配制得，所述聚乙烯醇为PVA17‑99、PVA17‑88或PVA17‑78中的一种或多种，聚乙烯醇复配用量为总重量的15～25%。该催化剂可用于以偏苯三酸酐和碳八碳十混合线性醇C8‑10为原料催化生产偏苯三酸三正辛正癸酯，催化剂寿命长，反应温度适中，反应时间短，并且所得产品收率高、色泽好，显著提高了偏苯三酸三正辛正癸酯的质量技术指标。
Description
技术领域
本发明涉及钛酸酯催化剂，尤其涉及一种改性钛酸酯催化剂，特别是通过偏苯三酸酐和正辛正癸混合醇在改性钛酸酯催化剂存在下合成偏苯三酸三正辛正癸酯的方法，属于有机化工催化领域。
背景技术
偏苯三酸三正辛正癸酯（简称TM810）是一种无色或淡黄色透明油状液体，可溶解于一般有机溶剂，不溶于水。TM810广泛用于电线电缆料、汽车装饰材料、防雾化乙烯基涂料、高级纺纤油剂、脉冲低压电力电容器浸渍油、润滑油的基础原料、电子化工及高科技军工产品中，TM810的制备通常由偏苯三酸酐与碳八碳十混合线性醇（简称C8-10醇）通过催化酯化反应得到，其在聚氯乙烯（PVC）塑料中应用被证明是综合性能最佳的增塑剂，具有极好的耐高温性，同时又具有良好的零下低温柔韧性。
中国发明专利CN1769260A公开了一种偏苯三酸三正辛正癸酯的生产方法。以偏苯三酸酐、C8-10醇为原料，固体超强酸或二价锡氧化物为催化剂进行酯化反应，再经脱醇，过滤，离子交换吸附处理得到最终产品偏苯三酸三正辛正癸酯。该方法的缺点是：催化活性不高，催化剂寿命短，反应温度高，反应时间长，产品色泽偏深，产品收率不高。
因此，有必要对于偏苯三酸三正辛正癸酯制备所使用的催化剂作进一步研究开发。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的技术问题，提供一种改性钛酸酯催化剂及其在偏苯三酸三正辛正癸酯制备过程中的应用。
本发明的技术解决方案是：一种改性钛酸酯催化剂，其特征在于：该催化剂由聚乙烯醇和钛酸酯经混合复配制得，其中，聚乙烯醇重量含量为15～25%，钛酸酯重量含量为75～85%。
优选地，上述的改性钛酸酯催化剂，其中：所述聚乙烯醇为PVA17-99、PVA17-88或PVA17-78中的一种或多种；所述钛酸酯为钛酸正丙酯、钛酸异丙酯或钛酸正丁酯。
前述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：将该催化剂用于偏苯三酸三正辛正癸酯的生产过程；所述偏苯三酸三正辛正癸酯的生产过程系以偏苯三酸酐和碳八碳十混合线性醇C8-10为原料进行催化反应，其中，偏苯三酸酐和C8-10的摩尔比为1:（3.5～4.5），所述催化剂相对于偏苯三酸酐的质量用量为0.15～0.2%，反应温度为220～240℃，反应压力为常压。
本发明通过加入聚乙烯醇，复配制得改性钛酸酯催化剂，该催化剂可用作生产偏苯三酸三正辛正癸酯的催化剂，使偏苯三酸酐和正辛正癸混合醇（C8-10醇）通过酯化反应催化合成偏苯三酸三正辛正癸酯。应用结果表明，该催化剂显著提高了偏苯三酸三正辛正癸酯质量技术指标，催化剂寿命长，反应温度适中，反应时间短，产品色泽好，产品收率高，且后处理工艺比较简单。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明技术方案进行详细阐述。须说明的是，本发明并不局限于以下实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围之内。
实施例1
原料：偏苯三酸酐，C8-10醇，PVA17-99，钛酸正丙酯。
将偏苯三酸酐和C8-10醇（酸醇摩尔比为1:3.5）投入反应器，加热到160℃脱水，再加入以偏苯三酸酐重量计0.15%的复合催化剂（15%PVA17-99，85%钛酸正丙酯混合均匀），加热搅拌，反应过程中通过分水器不断去掉反应生成的水，C8-10醇回流。升高温度至220℃，反应耗时6小时，当反应液酸值低于0.1 mgKOH/g时即可停止反应。最后产物通过中和水洗、脱醇、脱色、过滤工艺处理得到产品TM810。偏苯三酸三正辛正癸酯产品，酯含量99.50%，酸值0.08 mgKOH/g，铂-钴比色的色泽为30（APHA）。
实施例2
原料：偏苯三酸酐，C8-10醇，PVA17-88，钛酸异丙酯。
将偏苯三酸酐和C8-10醇（酸醇摩尔比为1:3.7）投入反应器，加热到160℃脱水，再加入以偏苯三酸酐重量计0.16%的复合催化剂（18%PVA17-88，82%钛酸异丙酯混合均匀），加热搅拌，反应过程中通过分水器不断去掉反应生成的水，C8-10醇回流。升高温度至225℃，反应耗时5.5小时，当反应液酸值低于0.1 mgKOH/g时即可停止反应。最后产物通过中和水洗、脱醇、脱色、过滤工艺处理得到产品TM810。偏苯三酸三正辛正癸酯产品，酯含量99.53%，酸值0.07 mgKOH/g，铂-钴比色的色泽为30（APHA）。
实施例3
原料：偏苯三酸酐，C8-10醇，PVA17-78，钛酸正丁酯。
将偏苯三酸酐和C8-10醇（酸醇摩尔比为1:4.0）投入反应器，加热到160℃脱水，再加入以偏苯三酸酐重量计0.17%的复合催化剂（20%PVA17-78，80%钛酸正丁酯混合均匀），加热搅拌，反应过程中通过分水器不断去掉反应生成的水，C8-10醇回流。升高温度至230℃，反应耗时5.5小时，当反应液酸值低于0.1 mgKOH/g时即可停止反应。最后产物通过中和水洗、脱醇、脱色、过滤工艺处理得到产品TM810。偏苯三酸三正辛正癸酯产品酯含量99.55%，酸值0.05 mgKOH/g，铂-钴比色的色泽为30（APHA）。
实施例4
原料：偏苯三酸酐，C8-10醇，PVA17-99，钛酸正丙酯。
将偏苯三酸酐和C8-10醇（酸醇摩尔比为1:4.2）投入反应器，加热到160℃脱水，再加入以偏苯三酸酐重量计0.18%的复合催化剂（23%PVA17-99，77%钛酸正丙酯混合均匀），加热搅拌，反应过程中通过分水器不断去掉反应生成的水，C8-10醇回流。升高温度至235℃，反应耗时5小时，当反应液酸值低于0.1 mgKOH/g时即可停止反应。最后产物通过中和水洗、脱醇、脱色、过滤工艺处理得到产品TM810。偏苯三酸三正辛正癸酯产品，酯含量99.58%，酸值0.05 mgKOH/g，铂-钴比色的色泽为30（APHA）。
实施例5
原料：偏苯三酸酐，C8-10醇，PVA17-88，钛酸异丙酯。
将偏苯三酸酐和C8-10醇（酸醇摩尔比为1:4.5）投入反应器，加热到160℃脱水，再加入以偏苯三酸酐重量计0.20%的复合催化剂（25%PVA17-88，75%钛酸异丙酯混合均匀），加热搅拌，反应过程中通过分水器不断去掉反应生成的水，C8-10醇回流。升高温度至240℃，反应耗时4小时，当反应液酸值低于0.1 mgKOH/g时即可停止反应。最后产物通过中和水洗、脱醇、脱色、过滤工艺处理得到产品TM810。偏苯三酸三正辛正癸酯产品，酯含量99.65%，酸值0.05 mgKOH/g，铂-钴比色的色泽为30（APHA）。
Claims (8)
1.一种偏苯三酸三正辛正癸酯生产用的改性钛酸酯催化剂，其特征在于：该催化剂由聚乙烯醇和钛酸酯经混合复配制得，其中，聚乙烯醇重量含量为15～25%，钛酸酯重量含量为75～85%。
2.根据权利要求1所述的偏苯三酸三正辛正癸酯生产用的改性钛酸酯催化剂，其特征在于：所述聚乙烯醇为PVA17-99、PVA17-88或PVA17-78中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的偏苯三酸三正辛正癸酯生产用的改性钛酸酯催化剂，其特征在于：所述钛酸酯为钛酸正丙酯、钛酸异丙酯或钛酸正丁酯。
4.权利要求1～3任意一项所述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：将该催化剂用于偏苯三酸三正辛正癸酯的生产过程，所述生产过程系以偏苯三酸酐和碳八碳十混合线性醇C8-10为原料进行催化反应。
5.根据权利要求4所述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：所述偏苯三酸酐和C8-10的摩尔比为1:（3.5～4.5）。
6.根据权利要求4所述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：所述催化剂相对于偏苯三酸酐的质量用量为0.15～0.2% 。
7.根据权利要求4所述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：所述催化反应的反应温度为220～240℃。
8.根据权利要求4所述改性钛酸酯催化剂的用途，其特征在于：所述催化反应的反应压力为常压。
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| GR01 | Patent grant | ||
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