CN1199042A - 一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法,属于有机化学的一般制备方法,以韦顿法聚酯生产线副产物B酯为原料,C2～C18脂肪醇为酯交换剂,在一般酯交换催化剂条件下进行反应,反应产物经中和、分离出催化剂,经脱色、碱洗、水洗、干燥得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。本发明每吨比传统的生产方法成本降低50%,由于凝固点低,具有耐寒增塑剂的效果,本发明适用于聚氯乙烯增塑剂和纤维溶纤剂领域。

Description

一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法
一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，属于有机化学的一般制备方法。
苯甲酸酯类产品包括多元醇酯类(如一缩二乙二醇双苯甲酸酯、三乙二醇及多乙二醇双苯甲酸酯)、苯甲酸丁酯、苯甲酸辛酯、苯甲酸-2-乙基己酯及其它苯甲酸酯类，它可以用作纤维素酯类的溶剂、PVC的增塑剂。一般苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法是将苯甲酸及脂肪醇按一定比例加入反应器，在催化剂作用下加热回流反应，脱去定量的水，达到一定的转化率，然后减压蒸出多余的醇，最后经中和、洗涤、干燥、减压蒸馏得到产品。
《精细石油化工》1989，(2)，3曾报道利用B酯制备多元醇类增塑剂——多元醇二苯甲酸酯增塑剂，该方法生产二乙二醇双苯甲酸酯增塑剂是将B酯和二乙二醇按2.4∶1(mol比)加入反应器内，在温度160～245℃下反应3小时，反应结束蒸出过量B酯，截取200～220℃/133Pa馏分得二乙二醇双苯甲酸酯增塑剂，该产品用于PVC塑料制品。但由于它凝固点为16～24℃，使其在国内塑料制品装置上使用受到一定限制。
本发明的目的在于以聚酯生产线副产物B酯为原料，提供一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，且使增塑剂的凝固点下降。
本发明的目的是这样实现的：一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，是以韦顿法聚酯生产线副产物B酯(含苯甲酸甲酯、对甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸甲酯、对二甲苯、对甲基苯甲醚，以及少量对甲基苯甲醛)为原料，以C2～C18脂肪醇为酯交换剂，在一般酯交换催化剂条件下进行酯交换反应，反应温度为80～300℃，反应压力为0.01～3MPa，反应时间为1～5小时，反应过程中馏出甲醇，反应产物经中和、分离出催化剂，经脱色、碱洗、水洗、干燥得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂，其反应按下列方程式进行：
Figure A9710359600031
式中HOR为脂肪醇，包括直链醇和支链醇，R为C2～C18烷基，R′和R″可同时为H，也可其中一个为H，另一个为-CH3基。
实现本方法的步骤如下：
(1)把B酯和脂肪醇按5∶1～1∶5(mol比)的比例，催化剂用量为物料的1‰～5‰(质量比)，将其加入反应器内，加热至上述反应温度和反应压力，反应时间1～5小时，当转化率达到93％以上时停止反应，蒸出未反应的副产物。
(2)将方法(1)的产物冷却到100～140℃，加入脱色剂，在温度120℃下脱色20～40分钟，过滤后再加入与总物料体积相等的5％NaOH水溶液，在温度70～90℃下洗涤，分出酯层，再加入清水洗涤2次，在温度100～150℃、压力20000～45430Pa条件下蒸出残余水，即得苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。
本发明所述的催化剂包括硫酸、磷酸、亚磷酸、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾、乙酸、苯甲酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸、醋酸钠、醋酸锌、醋酸铅、醋酸锰、醋酸钴、氧化锌、氧化铅、氧化锰、钛酸四丁酯、辛酸亚锡。
本发明的目的还可这样实现：一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，其特征是所述反应产物在压力2.7～12kPa条件下蒸馏，收集温度174～220℃的馏分，得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。
本发明以聚酯生产线副产物B酯为原料，每吨比传统的生产方法成本降低50％，且有利于环境保护，由于凝固点下降，使本发明用于PVC塑料制品时，可获得与常用的邻苯二甲酸二异丁酯低凝固点耐寒增塑剂相同的效果，本发明适用于聚氯乙烯增塑剂和纤维溶纤剂领域。
实施例1
在装有温度计、搅拌器、分馏柱、冷凝器、接受器的容积为1立方米的不锈钢反应釜内，取原料配比1∶1.1，添加B酯400kg(成分组成：苯甲酸甲酯与对甲基苯甲酸甲酯和大于98％)，2-乙基己醇415kg，催化剂醋酸锌2kg，将其搅拌，在常压及温度130～210℃下反应2小时，再减压至57.2kPa，在温度206℃下反应40分钟，反应结束后在温度140～160℃、压力为12kPa下脱醇，得2-乙基己醇和B酯混合物110kg(色谱组成：2-乙基己醇45.5％，B酯22.1％)。将反应物冷却到140℃时，加入2kg活性碳作脱色剂，减压搅拌30分钟，过滤后用1∶1的5％碳酸钠水溶液在温度80～90℃下洗涤，再用温度80～85℃清水洗涤2次，在温度100～120℃减压蒸馏脱除残余水，最后得苯甲酸-2-乙基己酯增塑剂612kg(组成：苯甲酸-2-乙基己酯84.07％，对甲基苯甲酸-2-乙基己酯15.75％)，其增塑剂的物理、化学指标为：
密度：0.9134/(20/4℃)
折光：nD 201.4908
沸程：174～220/2.7～12KPa
色号：小于40号(钴铂比色)
凝固点：-25～-30℃
实施例2
在装有温度计、搅拌器、分馏柱、冷凝器、接受器的容积为1立方米的不锈钢反应釜内，取原料配比1∶1.1，添加B酯400kg(成分组成：苯甲酸甲酯与对甲基苯甲酸甲酯和大于98％)，2-乙基己醇415kg，催化剂醋酸铅2kg，将其搅拌，在常压及温度130～210℃下反应2小时，再减压至57.2KPa，在温度206℃下反应40分钟，反应结束后在温度140～160℃、压力为12KPa下脱醇，得2-乙基己醇和B酯混合物110kg(色谱组成：2-乙基己醇45.5％，B酯22.1％)。最后将其反应物在压力为2.7～12kPa条件下蒸馏，收集温度174～220℃的馏分，得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。

Claims (3)

1.一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，是以韦顿法聚酯生产线副产物B酯(含苯甲酸甲酯、对甲基苯甲酸甲酯、邻甲基苯甲酸甲酯、对二甲苯、对甲基苯甲醚，以及少量对甲基苯甲醛)为原料，以C2～C18脂肪醇为酯交换剂，在一般酯交换催化剂条件下进行酯交换反应，反应温度为80～300℃，反应压力为0.01～3MPa，反应时间为1～5小时，反应过程中馏出甲醇，反应产物经中和、分离出催化剂，再经脱色、碱洗、水洗、干燥得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂，其反应按下列方程式进行：
Figure A9710359600021
式中HOR为脂肪醇，包括直链醇和支链醇，R为C2～C18烷基，R′和R″可同时为H，也可其中一个为H，另一个为-CH3基。
实现本方法的步骤如下：
(1)把B酯和脂肪醇按5∶1～1∶5(mol比)的比例，催化剂用量为物料的1‰～5‰(质量比)，将其加入反应器内，加热至上述反应温度和反应压力，反应时间1～5小时，当转化率达到93％以上时停止反应，蒸出未反应的副产物。
(2)将方法(1)的产物冷却到100～140℃，加入脱色剂，在温度120℃下脱色20～40分钟，过滤后再加入与总物料体积相等的5％NaOH水溶液，在温度70～90℃下洗涤，分出酯层，再加入清水洗涤2次，在温度100～150℃、压力20000～45430Pa条件下蒸出残余水，即得苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。
2.如权利要求1所述的一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，其特征是所述反应产物在压力2.7～12KPa条件下蒸馏，收集温度174～220℃的馏分，得出苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂。
3.如权利要求1所述的一种苯甲酸脂肪醇酯类增塑剂的制备方法，其特征是所述的催化剂包括硫酸、磷酸、亚磷酸、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾、乙酸、苯甲酸、苯磺酸、对甲基苯磺酸、醋酸钠、醋酸锌、醋酸铅、醋酸锰、醋酸钴、氧化锌、氧化铅、氧化锰、钛酸四丁酯、辛酸亚锡。
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