CN111763515A

CN111763515A - 一种新型液体抗氧剂及其制备方法

Info

Publication number: CN111763515A
Application number: CN202010547459.9A
Authority: CN
Inventors: 陈福新; 索潇萌
Original assignee: Nanjing Jingdian Antioxidant Technology Research Institute Co ltd
Current assignee: Nanjing Jingdian Antioxidant Technology Research Institute Co ltd
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2020-10-13

Abstract

本发明涉及一种液体抗氧剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：叔丁基甲酚70~85%；叔丁基苯酚5~30%；甲酚0.5~7%。其制备方法包括如下步骤：1）将原料酚在50‑65℃条件下融化至液体；在反应釜内加入酸性催化剂；将甲酚打入反应釜内，开启搅拌，保温在55~70℃；通入原料异丁烯，至反应釜内液体以下，开始合成反应；反应液泵入中和釜内，在中和釜内加入碱中和剂，进行中和反应，反应时间1~3个小时；中和反应后的反应液泵入分层器中，静置分层；通过分层器将下层水层分离得到盐溶液，上层油相通过泵打入成品贮罐中，得到所述的液体抗氧剂。本发明所涉及产品制备工艺的温度条件较低，避免了BHT等受阻酚抗氧剂必须高温融化后才能使用的缺点，避免了受阻酚抗氧剂发生酚黄变的可能。

Description

一种新型液体抗氧剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型液体抗氧剂及其制备方法，具体说是一种液体抗氧剂产品，该液体抗氧剂为非复配型抗氧剂，是通过烃基取代反应合成的液体抗氧剂，属于混合物。

背景技术

受阻酚类抗氧剂在化工行业内一直备受关注，也是应用范围最广的一类抗氧化剂。受阻酚类抗剂合成工艺简单，精制过程不繁琐，同时副反应较少，主反应趋势容易控制，因此生产成本较低。同时产品容易通过粉碎或熔化的方式加入各种目标物质中，故受阻酚类抗氧剂是一种性价比较高的抗氧剂。目前市场上使用最多的受阻酚类抗氧剂包括2-叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）等。

抗氧剂BHT的分子量较低，其抗氧化效果在橡胶、油品、食品、饲料、塑料等邻域中表现极佳，几十年来一直具有一定主导地位。但是抗氧剂BHT产品纯度通常在99.5wt %以上，其结构中含有酚结构，因此在生产及使用过程中，可能会发生酚黄变现象，从而造成目标物质变色，使其外观无法达标。而BHT在本身生产过程中，必须严格控制反应温度才能保证合成后的液体不会黄变，否则会严重影响BHT产品外观及质量指标。

对橡胶、油品、塑料等行业，BHT必须经过高温熔化后才能以液体状态形式加入到目标物质中，这对下游厂家带来了一定的能耗成本，同时BHT加热熔化也会带来大量的无组织挥发性气体导致环保问题加剧。因此抗氧剂BHT急需通过其他方式来改变其现状，减少高温工序，降低环保成本，提高其自身竞争力。目前市场上最为广泛的是复配抗氧剂，一些烷基酚抗氧剂产品选择通过不同溶剂来溶解烷基酚抗氧剂纯品，并且加入亚磷酸酯、胺类等抗氧剂纯品，来达到更好的协同效应，避免了抗氧剂的高温加热工序。但此种方法本质上只是多种抗氧剂的混合复配，从而达到想要的协同效应，并未从根本上解决问题。

对于高分子量的受阻酚类抗氧剂，其生产成本较高，通常成品颜色较深，不能够满足绝大多数下游厂家的要求，因此性价比较低，使用范围较小，不能够很好的大力推广。亚磷酸酯类、胺类抗氧剂也都因各种缺点而无法从根本上解决以上问题。

随着我国化工行业的大力发展，受阻酚类抗氧剂在抗氧化邻域中的市场份额依然在增长，而我国对受阻酚抗氧剂的研究起步较晚，化工行业急需受阻酚抗氧剂技术的突破与发展，来解决该类抗氧剂缺点所带来的各种问题。

发明内容

本发明涉及一种新型液体抗氧剂，该液体抗氧剂属于受阻酚或屏蔽分类抗氧剂，是一种混合物。该抗氧剂为非复配型抗氧剂，其有效成分主要为叔丁基苯酚和叔丁基甲酚，有效成分含量再85%-98%之间。

一种液体抗氧剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：

叔丁基甲酚70~85%

叔丁基苯酚5~30%

甲酚0.5~7%。

2.一种如权利要求1所述的液体抗氧剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将原料酚在50-65℃条件下，在融化罐内融化至液体；

2）在不锈钢反应釜内加入一定量的酸性催化剂；

3）通过计量罐将甲酚打入反应釜内，开启搅拌，反应釜保温在55~70℃范围内；

4）通过计量罐通入原料异丁烯，至反应釜内液体以下，开始合成反应，反应时间1~5个小时后，反应温度55~70℃；

5）反应后所得的反应液通过泵打入中和釜内，中和釜保温55~70℃，在中和釜内加入一定量的碱中和剂，进行中和反应，反应温度为55~70℃，反应时间1~3个小时；

6）中和反应后的反应液通过泵打入分层器中，加水，静置1~5个小时后分层，分层器保温55~70℃；

7）通过分层器将下层水层分离得到盐溶液，上层油相通过泵打入成品贮罐中，得到所述的液体抗氧剂。

优选地，原料甲酚为对甲酚、或混甲酚，优选为对甲酚（其纯度≥99%）；

优选的，酸性催化剂优选为硫酸铈、硫酸高铁铵、浓硫酸、对甲苯磺酸等；优选为对甲苯磺酸；

原料对甲酚与酸性催化剂的质量比为1：（0.01~0.04），优选为1：（0.01~0.025）；

合成反应温度优选60~65℃，反应时间优选1.5~2小时。

和反应中的碱中和剂为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠等，优选为碳酸钠。

本发明的有益效果为：1、本发明所涉及产品在常温下为液体，容易加入目标物质中，作为抗氧剂；2、本发明所涉及产品能够有效将BHT等受阻酚类抗氧剂制备成液体状态，避免了BHT等受阻酚类抗氧剂有效成分单一的缺点；3、本发明所涉及产品制备工艺的温度条件较低，避免了BHT等受阻酚抗氧剂必须高温融化后才能使用的缺点，避免了受阻酚抗氧剂发生酚黄变的可能；4、本发明所涉及产品能够替代抗氧剂BHT、BHA等受阻酚类抗氧剂，其抗氧化效果与一般受阻酚类抗氧剂相当。

附图说明

图1为本发明的制备工艺流程图。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明。

如图1所示，

实施例1：

以对甲酚为原料，在58℃温度条件下，加入酸性催化剂硫酸高铁铵，原料对甲酚与酸性催化剂的质量比为1：0.03，通入异丁烯，进行合成反应2.5个小时后，物料打入中和釜中，加入碱中和剂碳酸氢钠，在58℃温度条件下进行中和反应，物料打入分层器中加水，保温静置分层后，得到上层油项至成品贮罐中，得到新型液体抗氧剂T501A产品。所得产品组成为：叔丁基甲酚76.39%，叔丁基苯酚17.89%，甲酚4.79%，杂质0.93%，有效成分含量94.28%。

实施例2：

以对甲酚为原料，在65℃温度条件下，加入酸性催化剂对甲苯磺酸，原料对甲酚与酸性催化剂的质量比为1：0.04，通入异丁烯，进行合成反应4个小时后，物料打入中和釜中，加入碱中和剂碳酸钠，在65℃温度条件下进行中和反应，物料打入分层器中加水，保温静置分层后，得到上层油项至成品贮罐中，得到新型液体抗氧剂T501A产品。所得产品组成为：叔丁基甲酚81.24%，叔丁基苯酚16.36%，甲酚1.52%，杂质0.88%，有效成分含量97.60%。

以上实施例所得产品和BHT、BHA做抗氧化性能检测试验（抗氧剂再目标物质中的添加量均为0.5%），以氧化诱导期为判断依据，得如下结果：

根据表中数据可知，同等添加量的条件下，新型液体抗氧剂T501A产品抗氧化性能优于BHT、BHA纯品，同时达到同等抗氧化效果的条件下，液体抗氧剂T501A的使用量比BHT、BHA纯品更少。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims

1.一种液体抗氧剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：

叔丁基甲酚70~85%

叔丁基苯酚5~30%

甲酚0.5~7%。

1）将原料酚在50-65℃条件下，在融化罐内融化至液体；

2）在不锈钢反应釜内加入一定量的酸性催化剂；

3.根据权利要求2所述的自动清洗消毒装置，其特征在于，所述的原料粉为叔丁基甲酚、叔丁基苯酚和甲酚。

4.根据权利要求2所述的自动清洗消毒装置，其特征在于，所述的酸性催化剂为硫酸铈、硫酸高铁铵、浓硫酸、对甲苯磺酸中的一种。

5.根据权利要求1所述的自动清洗消毒装置，其特征在于，原料酚与酸性催化剂的质量比为1：（0.01~0.04）。

6.根据权利要求2所述的自动清洗消毒装置，其特征在于，合成反应温度为60~65℃，合成反应时间为1.5~2小时。

7.根据权利要求2所述的自动清洗消毒装置，其特征在于，(中和反应中的碱中和剂为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠中的一种。