本公開一般涉及抗氧劑領(lǐng)域，具體涉及抗氧劑生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種苯乙烯化苯酚的制備方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)傳統(tǒng)的苯乙烯化苯酚生產(chǎn)工藝存在產(chǎn)品收率低、二取代物含量不高、成本高、設(shè)備腐蝕嚴重等問題。最早的生產(chǎn)工藝所用的催化劑主要是硫酸，其優(yōu)點是反應(yīng)溫度低、反應(yīng)速度快。缺點是硫酸對產(chǎn)品有氧化，對設(shè)備腐蝕性強，生產(chǎn)工藝中要進行中和、過濾、水洗等后處理，工藝繁瑣，收率低、有三廢污染。后來部分企業(yè)采用液體酸催化劑：鹽酸、草酸、磷酸、聚磷酸等，但它們均是強酸，反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)物色澤較深。近年來，有人提出采用礦物質(zhì)、活性白土、離子交換樹脂、沸石代替無機酸催化劑合成苯乙烯化苯酚，離子交換樹脂和沸石催化劑的催化作用研究還停留在實驗室研制階段，還存在著耐熱差、壽命短及孔分布不均、轉(zhuǎn)化率低等問題。礦物質(zhì)和活性白土存在固體廢棄物污染、成本較高等不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種反應(yīng)過程平穩(wěn)、反應(yīng)溫度容易控制、產(chǎn)品色澤較淺的苯乙烯化苯酚的制備方法。
本發(fā)明提供一種優(yōu)良的耐蝕性能、良好的沖擊韌度、易于加工、強度高的苯乙烯化苯酚的制備方法。
本發(fā)明的苯乙烯化苯酚的制備方法，包含以下步驟：
步驟一：取苯酚和對甲苯磺酸投入容器，通氮氣，攪拌裝置進行充分攪拌，攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為300～350r/min，加熱升溫至85℃，開始滴加苯乙烯，滴加時間小于2.5小時；
步驟二：在滴加苯乙烯完成后，勻速升溫至120～130℃，并進行保溫，保溫時間為2～2.5小時；
步驟三：停止加熱，向混合物中加入三乙胺，充分攪拌后過濾，然后抽濾、真空蒸餾，直至無液體蒸出，降溫至80℃以下，出料。
本發(fā)明的苯乙烯化苯酚的制備方法采用的催化劑對甲苯磺酸為有機酸，對苯酚與苯乙烯的烷基化反應(yīng)有很好的促進效果，其酸性要比硫酸、鹽酸等無機強酸弱，對反應(yīng)設(shè)備的腐蝕程度不大，反應(yīng)過程平穩(wěn)，反應(yīng)溫度容易控制，采用低溫滴加苯乙烯，能夠有效抑制苯乙烯驟聚和結(jié)焦現(xiàn)象，本發(fā)明的制備方法制得的產(chǎn)品色澤較淺。反應(yīng)過程中無工業(yè)“三廢”排放，大大減少了對環(huán)境的污染。同等反應(yīng)條件下，原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品的收率較高。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
一種苯乙烯化苯酚的制備方法，包含以下步驟：
步驟一：取苯酚和對甲苯磺酸投入容器，通氮氣，攪拌裝置進行充分攪拌，攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為300～350r/min，加熱升溫至85℃，開始滴加苯乙烯，滴加時間小于2.5小時；
步驟二：在滴加苯乙烯完成后，勻速升溫至120～130℃，并進行保溫，保溫時間為2～2.5小時；
步驟三：停止加熱，向混合物中加入三乙胺，充分攪拌后過濾，然后抽濾、真空蒸餾，直至無液體蒸出，降溫至80℃以下，出料。
進一步的，苯酚純度大于99％，苯乙烯純度大于99％。
進一步的，苯乙烯與苯酚的質(zhì)量比為1.9:1～2.3:1。
進一步的，步驟一中滴加苯乙烯，滴加溫度為88～92℃，滴加速度為2.6～5g/min。
進一步的，對甲苯磺酸與苯酚的質(zhì)量比為1:100～1:50。
進一步的，步驟三中，真空蒸餾的真空度為0.095Mpa，溫度小于等于140℃。
實施例一
準確稱取200g苯酚和2.0g對甲苯磺酸投入到干燥潔凈的四口燒瓶中，固定并安裝好攪拌槳，四口燒瓶的其余三口上分別插入熱電偶、球形冷凝回流管和氮氣導(dǎo)管。通過氮氣加熱使苯酚熔化，開啟攪拌槳，轉(zhuǎn)速在300r/min。當溫度升到85℃時，滴加380g苯乙烯，控制滴加速度為2.6g/min，滴加時間不超過2.5h，溫度維持在88～92℃。滴完勻速升溫至120℃，開始保溫。2h后停止加熱，加入1.2g三乙胺中和，充分攪拌后過濾。啟動真空泵，調(diào)整真空度為0.095Mpa，釜溫不超過140℃，直至無液體蒸出。降溫至80℃以下，出料。最后得到產(chǎn)品收率為97.3％，二取代產(chǎn)物含量為61.1％，苯乙烯含量為0.2％。
實施例二
準確稱取200g苯酚和4.0g對甲苯磺酸投入到干燥潔凈的四口燒瓶中，固定并安裝好攪拌槳，四口燒瓶的其余三口上分別插入熱電偶、球形冷凝回流管和氮氣導(dǎo)管。通過氮氣加熱使苯酚熔化，開啟攪拌槳，轉(zhuǎn)速在350r/min。當溫度升到85℃時，滴加460g苯乙烯，控制滴加速度為5g/min，滴加時間不超過2.5h，溫度維持在92℃。滴完勻速升溫至120℃，開始保溫。2.5h后停止加熱，加入2.4g三乙胺中和，充分攪拌后過濾。啟動真空泵，調(diào)整真空度為0.095Mpa，釜溫不超過140℃，直至無液體蒸出。降溫至80℃以下，出料。最后得到產(chǎn)品收率為97.0％，二取代產(chǎn)物含量為84.5％，苯乙烯含量為0.6％。
實施例三
準確稱取200g苯酚和3.0g對甲苯磺酸投入到干燥潔凈的四口燒瓶中，固定并安裝好攪拌槳，四口燒瓶的其余三口上分別插入熱電偶、球形冷凝回流管和氮氣導(dǎo)管。通過氮氣加熱使苯酚熔化，開啟攪拌槳，轉(zhuǎn)速在330r/min。當溫度升到85℃時，滴加420g苯乙烯，控制滴加速度為3.5g/min，滴加時間不超過2.5h，溫度維持在90℃。滴完勻速升溫至120℃，開始保溫。2.2h后停止加熱，加入1.8g三乙胺中和，充分攪拌后過濾。啟動真空泵，調(diào)整真空度為0.095Mpa，釜溫不超過140℃，直至無液體蒸出。降溫至80℃以下，出料。最后得到產(chǎn)品收率為97.1％，二取代產(chǎn)物含量為75.1％，苯乙烯含量為0.5％。最后得到產(chǎn)品收率為97.1％，二取代產(chǎn)物含量為75.1％，苯乙烯含量為0.5％。
本發(fā)明采取低溫滴加苯乙烯的工藝步驟，可有效抑制苯乙烯驟聚和結(jié)焦現(xiàn)象，在烴類物質(zhì)中，苯乙烯的單體活性較大，在其儲存和使用過程中可以通過離子機理和自由基機理發(fā)生兩種聚合反應(yīng)，通常離子機理聚合是通過催化劑引發(fā)的，自由基機理聚合是通過熱激發(fā)的反應(yīng)。所以低溫滴加苯乙烯以及加入適量的三乙胺中和催化劑都可以有效地抑制苯乙烯自聚驟聚。另外所有的有機物長期處于高溫環(huán)境中都會有結(jié)焦現(xiàn)象，而低溫滴加苯乙烯即可減少結(jié)焦風(fēng)險。并通入氮氣進行保護，最大程度地提升了產(chǎn)品的品質(zhì)與色澤。通過調(diào)控苯乙烯的滴加速度，有效地減少了副產(chǎn)物的生成，產(chǎn)品中各組分的分布最優(yōu)，有效組分二取代物含量較高。在產(chǎn)物的后續(xù)處理上，采用真空蒸餾的方式將部分未參與反應(yīng)的苯乙烯蒸出，提高了原料的利用率，減小了產(chǎn)品的刺鼻性氣味，大大改善了施工環(huán)境。
本發(fā)明采用對甲苯磺酸為催化劑，反應(yīng)溫和，反應(yīng)過程容易控制，對反應(yīng)設(shè)備的腐蝕程度降到最低。同時，反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)化率較高，產(chǎn)品收率達到97％以上。在加料方式上，苯乙烯稍過量可使苯酚完全反應(yīng)，通過控制苯乙烯的滴加速度，優(yōu)化產(chǎn)物中各組分的分布比例，減少副產(chǎn)物的生成，提升產(chǎn)品的品質(zhì)。本發(fā)明苯乙烯化苯酚的制備方法制得的苯乙烯化苯酚產(chǎn)品色澤較好，粘度適中，二取代物的含量可達到50％以上。反應(yīng)過程無廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生，對環(huán)境不會造成嚴重污染。加入三乙胺的目的是中和催化劑對甲苯磺酸，使得反應(yīng)終止，便于長期儲存，提高使用效果。過剩的苯乙烯通過真空蒸餾的方式分離，可作為反應(yīng)原料繼續(xù)使用，提高了原料的利用率；本發(fā)明采用的反應(yīng)條件不苛刻，過程易控，能耗較低，具有可觀的社會經(jīng)濟效益。
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進行互相替換而形成的技術(shù)方案。