專利名稱:增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及有機(jī)化工產(chǎn)品增塑劑的生產(chǎn)方法,特別是一種增增塑劑鄰苯二 甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
在有機(jī)化工行業(yè)中,為了提高塑料、橡膠等的加工性能,需要添加一定比例的增塑劑,鄰苯二甲酸二異壬酯,簡(jiǎn)稱DINP,是增塑劑鄰苯二甲酸酯類中重 要的一種,相對(duì)于目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑劑, 有以下優(yōu)點(diǎn)1、 DINP的分子量比DOP大,揮發(fā)速度遠(yuǎn)低于DOP (約少一半)。 因此保留在產(chǎn)品中的增塑劑增多,這既可節(jié)約成本,又改善了工廠操作的環(huán)境。 2、 DINP的抗遷移性也優(yōu)于DOP,因此產(chǎn)品的抗老性較好。3、 DINP的配料的 熔體粘度低,且粘度穩(wěn)定性好,因此擠出速率也比DOP高,提高生產(chǎn)效率。而且從全球的增塑劑業(yè)務(wù)發(fā)展來(lái)看,取代DOP已經(jīng)是一種趨勢(shì),DOP在歐 洲被定為二類危險(xiǎn)品,凡使用DOP產(chǎn)品都要有毒性標(biāo)志。因此DINP作為一種 環(huán)保型增塑劑在發(fā)達(dá)國(guó)家已成為主流。
目前,我國(guó)增塑劑的生產(chǎn)工藝亟待改進(jìn),長(zhǎng)期以來(lái)。我國(guó)工業(yè)酯化反應(yīng)采用 以強(qiáng)酸為催化劑的酸性催化法,技術(shù)成熟可靠,能耗低,但后處理需中和水洗, 廢水處理復(fù)雜,回收醇需處理后再可用。
發(fā)朋內(nèi)容本發(fā)明的目的是尋求一種增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法,以避免 因采用酸性催化法所造成的環(huán)境污染,并降低能耗。為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用異壬醇、苯酐為原料,以固體鈦基化合物和 四異丙基鈦酸酯復(fù)合為催化劑,經(jīng)高溫反應(yīng)、減壓脫醇、脫色過(guò)濾制得DINP,制備步驟如下第一步將3 4份異壬醇和1份苯酐加到反應(yīng)釜中,在攪拌情況下升溫,進(jìn)行單酯化反應(yīng);第二步在升溫到15(M8(TC時(shí),加入0.001-0.002份復(fù)合催化劑; 第三步繼續(xù)升溫到225 235。C,保溫2 3小時(shí),進(jìn)行雙酯化反應(yīng),使釜內(nèi)反應(yīng)充分徹底;第四步降溫至190 195t:,按傳統(tǒng)的減壓脫醇方法,得到增塑劑鄰苯二甲 酸二異壬酯的粗產(chǎn)品;第五步將粗產(chǎn)品按傳統(tǒng)的脫色過(guò)濾方法,得到增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酷。所述復(fù)合催化劑是固體鈦基化合物和四異丙基鈦酸酯的混合物,固體鈦基 化合物和四異丙基鈦酸酯之比為1: 1?;瘜W(xué)反應(yīng)機(jī)理苯酐和異壬醇在催化劑的作用下發(fā)生酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)
首先是一個(gè)苯酐分子和一個(gè)異壬醇分子形成鄰苯二甲酸單異壬醇,此反應(yīng)不需催化劑,是放熱反應(yīng), 一般在12(TC反應(yīng)趨于完成。單酯在催化劑作用下和一個(gè)醇分子反應(yīng)生成二異壬酯,此反應(yīng)為可逆反應(yīng), 因此在實(shí)際中為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,要提高異壬醇的濃度,使苯酐反應(yīng)完 全??偡磻?yīng)式為 O<formula>formula see original document page 4</formula>
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是與酸性催化法制得DINP相比,用上述方法制得的DINP 不需要中和水洗,不會(huì)產(chǎn)生廢水,因此環(huán)保節(jié)能,生產(chǎn)周期短,且產(chǎn)品收率高, 降低生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)例1:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為l: 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 27(TC),至150 160'C加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg (比例1%。),繼續(xù)升溫至225 230 °C,保溫2 3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。再降溫至190 195'C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)傳統(tǒng)的脫色過(guò)濾方法得到DINP。 實(shí)例2:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇12250Kg,投料比例 為h 3.5,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250~270°C),至160 17(TC加入復(fù) 合催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg(比例1%。),繼續(xù)升溫至230 235 °C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190~195°C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例3:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇13300Kg,投料比例 為1: 3.8,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250-270°C),至150 16(TC加入復(fù) 合催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg(比例1°;),繼續(xù)升溫至225~230 。C,保溫2 3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190~195°C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例4:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇14400Kg,投料比例 為h 4,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 270"C),至170 18(TC加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg (比例1%。),繼續(xù)升溫至230 235 °C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190 195°C,減壓脫醇,得到粗
DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。實(shí)例5:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為l: 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 270。C),至150 160。C加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物5.25Kg (比例1.5%。),繼續(xù)升溫至 225~230°C,保溫2 3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190 195°C,減壓脫醇, 得到粗DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例6:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為l: 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 270"C),至160 170'C加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物7Kg (比例2%。),繼續(xù)升溫至230~235 。C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190~195°C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例7:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為1*. 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 270'C),至17(M8(TC加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg (比例1%。),繼續(xù)升溫至225 230 。C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190~195°C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例8:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為l: 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 27(TC),至160 170'C加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg(比例1%。),繼續(xù)升溫至230 235 °C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至190~195°C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。 實(shí)例9:在30m3的不銹鋼反應(yīng)釜中投入苯酐3500Kg,異壬醇10500Kg,投料比例 為l: 3,在攪拌的情況下升溫(熱油溫度250 270'C),至170 180'C加入復(fù)合 催化劑鈦酸四異丙酯與固體鈦基化合物3.5Kg (比例1%。),繼續(xù)升溫至225 230 °C,保溫2~3小時(shí),使反應(yīng)進(jìn)行完全。降溫至1卯 195。C,減壓脫醇,得到粗 DINP,經(jīng)脫色過(guò)濾得到DINP。
權(quán)利要求
1、一種增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法,其特征在于,第一步將3~4份異壬醇和1份苯酐加到反應(yīng)釜中,在攪拌情況下升溫,進(jìn)行單酯化反應(yīng);第二步在升溫到150~180℃時(shí),加入0.001~0.002份復(fù)合催化劑;第三步繼續(xù)升溫到225~235℃,保溫2~3小時(shí),進(jìn)行雙酯化反應(yīng),使釜內(nèi)反應(yīng)充分徹底;第四步再降溫至190~195℃,減壓脫醇,得到增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的粗產(chǎn)品;第五步將粗產(chǎn)品脫色過(guò)濾,得到增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯。
2、 如權(quán)利要求1所述增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法,其特征在于, 所述復(fù)合催化劑是固體鈦基化合物和四異丙基鈦酸酯,且固體鈦基化合物和四 異丙基鈦酸酯之比為1: 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)化工產(chǎn)品增塑劑的生產(chǎn)方法,特別是一種增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的生產(chǎn)方法。所述生產(chǎn)方法如下第一步將3~4份異壬醇和1份苯酐加到反應(yīng)釜中,在攪拌情況下升溫,進(jìn)行單酯化反應(yīng);第二步在升溫到150~180℃時(shí),加入0.001~0.002份復(fù)合催化劑;第三步繼續(xù)升溫到225~235℃,保溫2~3小時(shí),進(jìn)行雙酯化反應(yīng),使釜內(nèi)反應(yīng)充分徹底;第四步降溫至190~195℃,按傳統(tǒng)的減壓脫醇方法,得到增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯的粗產(chǎn)品;第五步將粗產(chǎn)品按傳統(tǒng)的脫色過(guò)濾方法,得到增塑劑鄰苯二甲酸二異壬酯。利用本發(fā)明可以避免因采用酸性催化法所造成的環(huán)境污染,并降低能耗。
文檔編號(hào)C07C69/00GK101157615SQ20071013436
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者何天華, 毛本春, 偉 沈, 董文天, 磊 許 申請(qǐng)人:無(wú)錫雙象化學(xué)工業(yè)有限公司