CN108101782A - 一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法 - Google Patents

一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，在反应釜中加入精对苯二甲酸和原料醇，然后随着温度的升高，通过分段分批次地向反应釜中投入催化剂‑钛酸四丁酯和辛醇；最后加入SiO2和Al2O3，反应结束后真空脱醇，脱醇结束后加入Na2CO3，最后加入活性炭抽滤获得产品。本发明中将催化剂和辛醇分多次加入，催化剂钛酸四丁酯不易变质，每次加入的量经过精准控制，很好地解决了现有技术中因为钛酸四丁酯作为催化剂遇水易分解而酯化反应会生成水，导致生产过程中需要添加过多催化剂而引起产品品质下降的问题，此外，本发明还解决了DOTP生产过程中催化剂用量过大造成的生产成本过高的问题。

Description

一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法
技术领域
本发明涉及增塑剂的制备方法，特别是指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。
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，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。
现有的对苯二甲酸二辛酯生产方法见申请号为CN201010163290.3的专利：一种对苯二甲酸二辛酯复合增塑剂的生产方法，步骤一，对苯二甲酸与异原料醇在非酸性催化剂作用下得到对苯二甲酸二辛酯；步骤二，油脂二聚酸与异原料醇在非酸性催化剂作用下得到二聚酸二辛酯；步骤三，将对苯二甲酸二辛酯和二聚酸二辛酯在一定温度下混合，即得耐高低温电缆用PVC复合增塑剂；所述的油脂二聚酸为大豆油、棉籽油或桐油二聚酸中的任意一种，环状结构≥85％；所述的非酸性催化剂是市售工业级钠型分子筛与钛酸四丁酯复合催化剂，钠型分子筛与钛酸四丁酯的质量比例为1∶1～10。本发明制备的电缆料增塑剂采用废弃混合对苯二甲酸为原料，成本低廉，利用二聚酸二辛酯耐低温性优良的特点，使复合增塑剂具有优良的耐高低温性能。
上述制备方法中，催化剂钛酸四丁酯容易遇水分解而发生酯化反应并生成水。为了应对这个问题，解决办法是添加更多的钛酸四丁酯以补充被反应掉的钛酸四丁酯，但添加过多的钛酸四丁酯会引起产品品质下降，并导致生产成本增加。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其防止了制备过程中钛酸四丁酯易变质问题的发生，解决了对苯二甲酸二辛酯生产过程中催化剂用量过大造成产品质量下降的问题，并节约了成本。
为解决上述技术问题，本发明的发明目的采用以下技术方案予以实现：
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，包括如下步骤：
S1、向反应釜中投入5000kg精对苯二甲酸和7000-12000kg原料醇；
S2、待反应釜中温度升至120～130℃时，继续往反应釜中投加5.0～10.0kg钛酸四丁酯和8.0～12.0kg原料醇；
S3、待反应釜中温度升至150～160℃时，继续往反应釜中投加8.0～15.0kg钛酸四丁酯、1.5～5.0kg三异辛酸锡和12.0～18.0kg原料醇；
S4、待反应釜中温度升至180～190℃时，继续往反应釜中投加8.0～15.0kg钛酸四丁酯和10.0～15.0kg原料醇；
S5、待反应釜中温度升至升温至205～210℃时，继续往反应釜中投加入2.5～8.0kg SiO2和1.2～2.5kg Al2O3；
S6、待反应结束后抽至1～10KPa保持20～50min真空脱醇；
S7、脱醇结束后加入2～4m3 1.0～1.5％浓度的Na2CO3；
S8、静置15～30min后分水，升温至110～120℃抽真空至-0.090～-0.099MPa脱水；
S9、加入30～50kg活性炭加热至100～115℃搅拌20～40min，压滤获得产品；
所述步骤S1中的原料醇为原料醇、戊醇或者壬醇中的一种或几种。
作为优选地，所述步骤S3之后还包括步骤S3a，待反应釜中温度升至170～177℃时，开始由分馏塔分布器补加原料醇2.5～4.5m3/h保持1.3～1.5h。
作为优选地，所述步骤S1-S5中，反应釜中搅拌机快速搅拌，搅拌速度为 400-800r/min；反应釜内压强在101～115KPa。
作为优选地，所述原料醇经过预处理，具体方法为：取原料醇经过换热器升温至60～75℃待用。
作为优选地，搅拌应有变频器在釜温升至200～210℃时进行反转10～20min。
作为优选地，所述催化剂经过预处理，具体方法为：取原料醇100-400kg，50～250kg 钛酸四丁酯，0～150kg三异辛酸锡在辅料罐中以50～100r/min搅拌10～15min。
本发明与现有技术相比具有的有益效果为：本发明中将催化剂和原料醇分多次加入，催化剂钛酸四丁酯不易变质，每次加入的量经过精准控制，很好地解决了现有技术中因为钛酸四丁酯作为催化剂遇水易分解而酯化反应会生成水，导致生产过程中需要添加过多催化剂而引起产品品质下降的问题，此外，本发明还解决了DOTP生产过程中催化剂用量过大造成的生产成本过高的问题。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，包括如下步骤：
S1、向反应釜中投入5000kg精对苯二甲酸和7000kg原料醇；
S2、待反应釜中温度升至120℃时，继续往反应釜中投加5.0kg钛酸四丁酯和8.0kg原料醇；
S3、待反应釜中温度升至150℃时，继续往反应釜中投加8.0kg钛酸四丁酯、1.5kg三异辛酸锡和12.0kg原料醇；
S3a、待反应釜中温度升至170℃时，开始由分馏塔分布器补加原料醇2.5m3/h保持1.3h；
S4、待反应釜中温度升至180℃时，继续往反应釜中投加8.0kg钛酸四丁酯和10.0kg 原料醇；
S5、待反应釜中温度升至升温至205℃时，继续往反应釜中投加入2.0kg SiO2和1.2kg Al2O3；
S6、待反应结束后抽至10KPa保持20min真空脱醇；
S7、脱醇结束后加入2m3 1.0％浓度的Na2CO3；
S8、静置15min后分水，升温至110℃抽真空至10KPa脱水；
S9、加入30kg活性炭加热至100℃搅拌20min，压滤获得产品；
所述步骤S1中的原料醇为原料醇、戊醇或者壬醇中的一种或几种。
所述步骤S1-S5中，反应釜中搅拌机快速搅拌，搅拌速度为400r/min。釜内压强在0MPa。
所述原料醇经过预处理，具体方法为：取原料醇经过换热器升温至60℃待用。
搅拌应有变频器在釜温升至200℃时进行反转10min。
实施例2
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，包括如下步骤：
S1、向反应釜中投入5000kg精对苯二甲酸和12000kg原料醇；
S2、待反应釜中温度升至130℃时，继续往反应釜中投加10.0kg钛酸四丁酯和12.0kg 原料醇；
S3、待反应釜中温度升至160℃时，继续往反应釜中投加15.0kg钛酸四丁酯、5.0kg三异辛酸锡和18.0kg原料醇；
S3a、待反应釜中温度升至177℃时，开始由分馏塔分布器补加原料醇4.5m3/h保持1.5h；
S4、待反应釜中温度升至190℃时，继续往反应釜中投加15.0kg钛酸四丁酯和15.0kg 原料醇；
S5、待反应釜中温度升至升温至210℃时，继续往反应釜中投加入8.0kg SiO2和2.5kg Al2O3；
S6、待反应结束后抽至1KPa保持50min真空脱醇；
S7、脱醇结束后加入4m3 1.5％浓度的Na2CO3；
S8、静置30min后分水，升温至110～120℃抽真空至1KPa脱水；
S9、加入50kg活性炭加热至115℃搅拌40min，压滤获得产品；
所述步骤S1中的原料醇为原料醇、戊醇或者壬醇中的一种或几种。
所述步骤S1-S5中，反应釜中搅拌机快速搅拌，搅拌速度为800r/min。釜内压强在115KPa。
所述原料醇经过预处理，具体方法为：取原料醇经过换热器升温至60～75℃待用。
搅拌应有变频器在釜温升至210℃时进行反转20min。
实施例3
一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，包括如下步骤：
S1、向反应釜中投入5000kg精对苯二甲酸和8750kg原料醇；
S2、待反应釜中温度升至125℃时，继续往反应釜中投加5.0kg钛酸四丁酯和10.0kg 原料醇；
S3、待反应釜中温度升至150～160℃时，继续往反应釜中投加10.0kg钛酸四丁酯、2.5kg三异辛酸锡和12.0kg原料醇；
S3a、待反应釜中温度升至175℃时，开始由分馏塔分布器补加原料醇3.0m3/h保持1.5h；
S4、待反应釜中温度升至180℃时，继续往反应釜中投加15.0kg钛酸四丁酯和15.0kg 原料醇；
S5、待反应釜中温度升至升温至205℃时，继续往反应釜中投加入3.0kg SiO2和1.8kg Al2O3；
S6、待反应结束后抽至1KPa保持30min真空脱醇
S7、脱醇结束后加入2m3 1.5％浓度的Na2CO3
S8、静置30min后分水，升温至115℃抽真空至1KPa脱水；
S9、加入50kg活性炭加热至105℃搅拌30min，压滤获得产品；
所述步骤S1中的原料醇为原料醇、戊醇或者壬醇中的一种或几种。
所述步骤S1-S5中，反应釜中搅拌机快速搅拌，搅拌速度为600r/min。釜内压强在105KPa。
所述原料醇经过预处理，具体方法为：取原料醇经过换热器升温至70℃待用。
搅拌应有变频器在釜温升至205℃时进行反转15min。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、向反应釜中投入5000kg精对苯二甲酸和7000-12000kg原料醇；
S2、待反应釜中温度升至120～130℃时，继续往反应釜中投加5.0～10.0kg钛酸四丁酯和8.0～12.0kg原料醇；
S3、待反应釜中温度升至150～160℃时，继续往反应釜中投加8.0～15.0kg钛酸四丁酯、1.5～5.0kg三异辛酸锡和12.0～18.0kg原料醇；
S4、待反应釜中温度升至180～190℃时，继续往反应釜中投加8.0～15.0kg钛酸四丁酯和10.0～15.0kg原料醇；
S5、待反应釜中温度升至升温至205～210℃时，继续往反应釜中投加入2.5～8.0kgSiO2和1.2～2.5kg Al2O3；
S6、待反应结束后抽至1～10KPa保持20～50min真空脱醇；
S7、脱醇结束后加入2～4m3 1.0～1.5％浓度的Na2CO3；
S8、静置15～30min后分水，升温至110～120℃抽真空至1～10KPa脱水；
S9、加入30～50kg活性炭加热至100～115℃搅拌20～40min，压滤获得产品；
所述步骤S1中的原料醇为原料醇、戊醇或者壬醇中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括步骤S3a，待反应釜中温度升至170～177℃时，开始由分馏塔分布器补加原料醇2.5～4.5m3/h保持1.3～1.5h。
3.根据权利要求1或2所述的对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-S5中，反应釜中搅拌机快速搅拌，搅拌速度为400-800r/min；反应釜内压强在101～115KPa。
4.根据权利要求1所述的对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其特征在于，所述原料醇经过预处理，具体方法为：取原料醇经过换热器升温至60～75℃待用。
5.根据权利要求1所述的对苯二甲酸二辛酯的制备方法，其特征在于，搅拌应有变频器在釜温升至200～210℃时进行反转10～20min。
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