CN1885458B

CN1885458B - 一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法

Info

Publication number: CN1885458B
Application number: CN2005100408134A
Authority: CN
Inventors: 李三华; 陈志锋
Original assignee: Shenzhen Capchem Technology Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN XINYUBANG ELECTRONIC MATEIRALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: CN1885458A

Abstract

本发明涉及一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，包括下列步骤：①将环己酮原料与过量的无水甲醇，经浓硫酸、双氧水作用，发生亲核加成，接着开环，形成自由基；②将经步骤①得到的反应液在金属盐存在下，发生自由基聚合，得到多种聚合物；③将经步骤②得到的多种聚合物采用真空蒸馏，得到馏分：2-丁基辛二酸二甲酯；④将经步骤③得到的2-丁基辛二酸二甲酯进行皂化，得到2-丁基辛二酸二钠溶液，对其进行吸附纯化；⑤将经步骤④得到的2-丁基辛二酸二钠还原为2-丁基辛二酸，并对其洗涤纯化、干燥；⑥将经步骤⑤得到2-丁基辛二酸，配制成含有20％的2-丁基辛二酸的乙二醇溶液，通入适量氨气，即得产品。

Description

一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法

(一)技术领域

本发明是用于配制电解电容器的工作电解液的生产方法，尤其是指一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法。

(二)背景技术

从80年代初期开始，国内绝大多数企业生产中、高压铝电解电容器时，普遍采用碳原子数在10到20的直链型有机酸及其铵盐配制工作电解液，例如癸二酸铵(10个碳)、十二二酸铵(12个碳)等。经过20多年的发展，这些直链型电解质不能适应电解电容器生产发展的需要。实践表明，这些电解质在性能方面均存在以下缺陷：(1)其在乙二醇中的溶解度不超过5％、低温电解液易结晶，影响电容器的高温寿命与低温性能；(2)用其配制的电解液电导率低、闪火电压低；(3)这些有机铵盐不稳定，高温情况下易失氨而还原成有机酸，造成电解液水分增加、电导率下降、PH值升高。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种含有具有“杂质少”、“高电导率”、“高闪火电压”、“宽工作温度范围”、“耐大纹波电流”和“长寿命”等显著优点的电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，其特征是依次包括下列步骤：

①将环己酮原料与过量的无水甲醇，经浓硫酸、双氧水作用，发生亲核加成，接着开环，形成自由基；

②将经步骤①得到的反应液在金属盐存在下，发生自由基聚合，得到多种聚合物；

③将经步骤②得到的多种聚合物采用真空蒸馏，得到馏分：2-丁基辛二酸二甲酯；

④将经步骤③得到的2-丁基辛二酸二甲酯进行皂化，得到2-丁基辛二酸二钠溶液，对其进行吸附纯化；

⑤将经步骤④得到的2-丁基辛二酸二钠还原为2-丁基辛二酸，并对其洗涤纯化、干燥；

⑥将经步骤⑤得到2-丁基辛二酸，配制成含有20％的2-丁基辛二酸的乙二醇溶液，通入适量氨气，即得产品。

以上步骤①②中物料的摩尔量的比例是“环己酮∶无水甲醇∶浓硫酸∶双氧水∶金属盐＝1∶5～6∶0.04∶0.8∶0.5”。步骤①②中的反应温度均为50～60℃，反应时间分别为40～60分钟与50～70分钟。步骤③中的馏分为在120～127℃温度下，在2mmHg的气压下收集得到。步骤④中物料的摩尔量的比例是“2-丁基辛二酸二甲酯∶苏打＝1∶2～3”，皂化回流温度为98℃，反应时间为120～160分钟。步骤⑤中用50％的甲酸进行滴加还原，反应终点为PH值为2～3。步骤⑥中通氨的反应终点为PH值为8～9。

电解质2-丁基辛二酸铵，作为电解电容器用电解液领域的新型电解质，是根据全球电解电容器最新发展而研制开发的高品质、高附加值的前瞻性产品。它属于支链型有机酸铵盐，用它配制的工作电解液较直链型有机酸铵盐(譬如癸二酸铵、十二二酸铵等)，有着高电导率、高闪火电压、宽工作温度范围、耐大纹波电流和长寿命等显著优点，并且满足环保要求。本发明提供的含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，能基于电子化学品对杂质的苛刻要求，采用一种“源削减”的清洁生产思维，秉承对原料及中间产品纯度全过程控制的原则，让洗涤净化、蒸馏、吸附等方法，合理的穿插于该产品工艺路线中，达到多级提纯的目的，从而提高产品的纯度。

(五)具体实施方式

实施例：

①将环己酮原料与过量的无水甲醇，经浓硫酸、双氧水作用，发生亲核加成，接着开环，形成自由基。物料的摩尔量的比例是“环己酮∶无水甲醇∶浓硫酸∶双氧水＝1∶5～6∶0.04∶0.8”(无水甲醇可采用5、5.25、5.5、5.75、6)。原料的含量要求为：环己酮≥99.5％、无水甲醇≥99.5％、无水甲醇≥99.5％、浓硫酸≥98％、双氧水＝30％。反应温度控制在50～60℃(例50、55、60℃)，反应时间控制在40～60分钟(例40、50、60分钟)。

②将经步骤①得到的反应液在金属盐存在下，发生自由基聚合，得到多种聚合物。金属盐采用含量≥98％的硫酸亚铁，其加料量为“硫酸亚铁∶环己酮＝0.5∶1”。硫酸亚铁为逐渐加入，反应温度控制在50～60℃(例50、55、60℃)，加料时间控制在50～70分钟(例50、60、70分钟)。

③将经步骤②得到的多种聚合物采用真空蒸馏，得到馏分：2-丁基辛二酸二甲酯，为在120～127℃的温度下，2mmHg的气压下收集得到。

④将经步骤③得到的2-丁基辛二酸二甲酯进行皂化，得到2-丁基辛二酸二钠溶液，对其进行吸附纯化。物料的摩尔量的比例是“2-丁基辛二酸二甲酯∶苏打＝1∶2～3”(苏打可为2、2.5、3)，苏打需配制成饱和溶液加入，水采用电导率为16～18兆欧的纯水。皂化回流温度为98℃，反应时间为120～160分钟(例120、130、140、150、160分钟)。然后采用活性炭吸附、抽滤纯化，活性炭用量为反应液总质量的0.2～0.4％(例0.2、0.3、0.4％)。

⑤将经步骤④得到的2-丁基辛二酸二钠还原为2-丁基辛二酸，并对其洗涤纯化、干燥。还原时采用50％的甲酸进行滴加还原，反应终点为PH值为2～3；然后，采用去离子水洗涤2～3遍，再负压干燥即的2-丁基辛二酸。

⑥将经步骤⑤得到2-丁基辛二酸，配制成含有20％的2-丁基辛二酸的乙二醇溶液，通入适量氨气，即得产品。通氨的反应终点为PH值为8～9(例8、8.5、9)；乙二醇的具体要求为：氯化物(Cl^-)≤0.0001％、硫酸盐(SO₄ ^2-)≤0.0002％、铁离子(Fe³⁺)≤0.0001％、重金属(以Pb²⁺计)≤0.0001％、沸点：197.8℃(101325Pa)、沸程：190～200℃、水分≤0.10％。

所得产品技术指标为：氯化物(Cl^-)≤0.0001％、硫酸盐(SO₄ ^2-)≤0.0005％、铁离子(Fe³⁺)≤0.0001％、重金属(以Pb²⁺计)≤0.0002％、PH值(30℃)为6.8～7.8、电导率(30℃)为2800±400us/cm、水分≤1.5％。

Claims

1.一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，其特征是依次包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，其特征是：步骤①②中物料的摩尔量的比例是“环己酮∶无水甲醇∶浓硫酸∶双氧水∶金属盐＝1∶5～6∶0.04∶0.8∶0.5”。

3.根据权利要求1所述的一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，其特征是：步骤②中的金属盐为含量≥98％的硫酸亚铁。

4.根据权利要求1所述的一种含有电解质2-丁基辛二酸铵的电解液的生产方法，其特征是：步骤③中的馏分为在120～127℃的温度下，2mmHg的气压下收集得到。