增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成新工艺
新型增塑剂的生产技术
制作步骤制成:
1)将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温; 2)待温度到达120-140℃时,加入催化剂1,保温1-2小时后继续升温至200-220℃搅拌并 添加催化剂2进行反应4-6小时; 3)向反应器中添加邻苯二甲酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯和辅助剂,控制温度到80-90℃, 压力为10-15MPa,并进行搅拌,搅拌速度为300-350r/min,保持8-10小时; 4)用去离子水去除催化剂和未反应原料,真空脱水,过滤,即可。 进一步地,所述催化剂1为浓硫酸。 进一步地,所述催化剂2为杂多酸。
进一步地,所述辅助剂按百分比计由以下成分制成:改性膨润土5%、双氧水95%。
进一步地,所述改性膨润土由以下方法制成:先用5%氢氧化钠溶液浸泡膨润土2-3小时, 过滤,干燥,再以300℃煅烧0.5-1小时后,将膨润土搅拌到其10倍重量份的清水中,混合 均匀后,添加入膨润土重量1-3%的对氨基苯甲酸,加热到65-80℃,反应2-3小时后,干 燥,粉碎至100-150目,即可。
ND
合格
色泽
澄清透明
澄清透 明
合格
酸碱度 与空白对照液PH值之差≤1.0
0.5Biblioteka 合格表2 通过表1和表2可以产出,本技术增塑剂品质优异,性能强。
技术要求
1.一种新型增塑剂,其特征在于,按重量份计由以下成分制成,邻苯二甲酸二乙酯10份、 甲基丙烯酸甲酯8份、硬脂酸6份、苯甲酸20份、辅助剂1份、二乙烯三胺2份、季戊醇30
份;其由以下制作步骤制成:
1)将苯甲酸、硬脂酸、二乙烯三胺与季戊醇加入到反应器中搅拌并升温;
增塑剂
增塑剂是塑料加工用助剂中产能和消费量最大的品种,其产量约占塑料助剂的60%,主要用于软质聚氯乙烯制品,消耗量约占其总量的85%,还用于聚乙酸乙烯酯等乙烯基树脂、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、纤维素及其衍生物、聚酰胺等。
增塑剂按化学结构可分为:邻苯二甲酸酯类、间苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、己二酸酯类、癸二酸酯类、磷酸酯类、硬脂酸酯类、月桂酸酯类、柠檬酸酯类、油酸酯类、偏苯三酸酯类、环氧类衍生物、磺酸类衍生物、马来酸酯类、富马酸酯类、衣康酸酯类、多元醇衍生物、含氯增塑剂、聚合型增塑剂等。
1生产与市场现状1.1生产现状增塑剂是目前塑料橡胶用量最大的助剂品种,以邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产与消费量最大,增塑剂约85%消费量用于PVC树脂,另外适用于纤维素树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、醋酸乙烯树脂和某些合成橡胶制品中。
增塑剂的种类繁多,目前商品化的有500多种,其中以邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产和消费量最大(尤其是邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)),为69%,以下是脂肪族类占8%、环氧类占7%、对苯二甲酸酯类占4%,其他占2%。
预计未来几年我国对增塑剂的总需求量将以年均2.5%的速率增长,2009年达到610万吨。
目前我国增塑剂市场消费结构如表1所示。
近年来我国PVC产能和产量迅猛增长。
PVC产量及加工量的快速增长,刺激和拉动了国内增塑剂的消费增长,目前国内PVC装置建设仍保持较高速度增长,但是总体上看国内PVC产量增长速度将在2008年达到顶峰,2008年之后国内PVC产量及加工量增长速度将开始放缓,预计2010年后增长速度放缓会更为明显,因此增塑剂的需求量增长也将随之放缓。
在RoHS、WEEE双指令的影响下,增塑剂工业的产品结构已开始发生变化,环保型增塑剂环氧大豆油的产量已由2003年的4万吨提高到2007年的24万吨/年,DINP由5万吨提高到14万吨/年,柠檬酸酯类和偏苯三酯类的产量也有大幅度提高。
增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成新工艺
增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成新工艺一、研究背景硝基苯甲酸异辛酯是一种广泛应用于塑料加工中的增塑剂。
然而,传统的合成方法存在着一些问题,例如反应时间长、产率低等。
因此,本研究旨在探索一种新的合成工艺,以提高产率和降低反应时间。
二、实验材料1.异辛醇2.硝基苯甲酸3.三氧化二铬4.无水氯化铝5.四氢呋喃6.乙酸乙酯7.甲苯8.乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)9.增塑剂三、实验步骤1.制备催化剂:将0.5 g三氧化二铬和0.5 g无水氯化铝分别溶于50 mL四氢呋喃中,并在室温下搅拌30分钟。
将溶液过滤并保留滤液。
2.制备原料:将11 g异辛醇和10 g硝基苯甲酸分别溶于50 mL乙酸乙酯中,并混合均匀。
3.添加催化剂:将2 mL催化剂滴加到原料混合物中,并在室温下搅拌30分钟。
4.加热反应:将反应混合物置于油浴中,加热至70℃,并继续搅拌反应4小时。
5.冷却过滤:将反应混合物冷却至室温,加入50 mL甲苯并搅拌10分钟。
然后将反应液过滤并收集固体产物。
6.纯化产物:将收集的固体产物用乙醇洗涤3次,并干燥于60℃下。
最后用EDTA-2Na处理产物以去除残留的催化剂。
7.添加增塑剂:将纯化后的硝基苯甲酸异辛酯与增塑剂按一定比例混合即可得到最终产品。
四、实验结果经过实验验证,本工艺能够获得高达85%的产率,并且反应时间仅为4小时。
同时,添加增塑剂后可以提高产品的柔韧性和延展性。
五、结论本工艺通过优化催化剂和反应条件,成功地实现了硝基苯甲酸异辛酯的高效合成。
此外,添加增塑剂可以进一步提高产品的性能,具有广泛的应用前景。
增塑剂DOP的合成方法进展及工艺评述
增塑剂DOP的合成方法进展及工艺评述才一g000年11月精细石油化工SPECIALlTYPETROCHEMALS,第6期增塑剂DOP的合成方法进展及工艺评述广东石油舡名,525O00)千,(广东石油化工高季茸李校,茂名,f—4千,介绍了增塑剂DOP的台成方法,对其工艺进行了评价.确认非酸催化工艺是当前采用和发展的方向关键词:增塑剂舍成进展莘蹦新砖D叩邻苯二甲酸二异辛酯简称D0P.是目前塑料加工中使用最广泛的增塑剂之一.具有优良的综台加工性能,挥发性小和增塑效率高,与水的互溶性低及具有良好的电性能和柔软性等优点.它体现了成本,实用性和加工性能等最理想的结台,因而被当作通用增塑剂的标准].主要作为乙烯基树脂和纤维树脂的增塑剂.还可用来增塑丁腈,丁苯,氯丁橡胶,以及尿醛和苯乙烯等树脂].1929年Kyrides申请了邻苯二甲酸二异辛酯的专利1933年WaldoSemon首先使用D0P使PVC成为能够太幅度改性的商品树脂.在工业化生产的几十年中,D0P的生产经历了由间歇法到半连续化工艺和全连续化工艺.DOP的合成方法,有液相酸催化酯化法,非酸催化法,无催化剂法和超强固体酸催化法.由于DOP使用的广泛性及性能的优良性.近年来对DOP的台成方法研究日趋活跃.1DOP的合成路线DOP的反应为o0C2H5盛二3憾_.c+C2HCH…(CH)__cH__cH2OH(...--O--CH;~#--CH--(CH2)3--CHa第一步是不可逆反应,在常温下很快反应生成单酯,第二步是可逆反应.需在催化剂和加热的条件下进行,且需要移出反应生成的水.因所使用的催化剂不同,该台成方法与生产工艺亦不同. 1.1酸僵化工艺酸催化台成DOP使用的催化剂有硫酸,磷酸,偏磷酸,亚偏磷酸,硫酸氢钠(钾)酸式盐,对甲苯磺酸,苯磺酸,十二烷基苯磺酸,氨基磺酸,萘磺酸,固体超强酸SO:/MO和SOi一/T;O一沸石分子筛,固载杂多酸Pw/sio等.生产工艺采用间歇法,半连续法和全连续法.1.1.1间歇法苯酐与2一乙基己醇按1:2(m)的比例在0.25~0.3硫酸催化下加入0.1~0,3活性炭,于150C左右进行减压酯化.系统压力约7.9kPa,酯化时问2~3h.反应混台物用5的纯碱液中和,经80~87C热水洗涤.分离后的粗酯在13O~140C条件下脱醇,直到闪点达190C以上为止.脱醇后再以直接蒸汽脱除低沸物,经压滤而得成品.工艺如下:苯圈一圃一2七基L.畔圆…醇括性炭I十L.f一fj日一i一Ii一l碱藏废木该工艺设备少,改变生产品种方便.操作条件变化灵活.对原料的质量要求不高,但生产能力小,操作不稳定.消耗定额高.产品色泽和热稳定收稿目期:2000—04—30;修琏稿收捌日期:2000一】1一U7 作寿蔫舟:檑鑫辜l34岁.讲,有机化工专业.主要从事塑料棒腔助荆方面的研究工作.已发表论文】0蒿精细石油化工2000证性差,废水量大.该法适台小批量多品种的生产.I.1.2疰续法苯酐与2一乙基己醇按1:1.6(m)在120C以下进行单酯化.单酯化连续进入后续的双酯化反应器.在13O~150℃,7.9kPa条件下,经硫酸(总物料的0.5)催化进行连续酯化.粗酯藏先用总体积1/5的5OC水洗涤,然后以2~3纯碱液于60~70C连续中和,中和后以1:1()70~8O℃热水洗涤.再加入0.1(m)的活性炭,在3.9kPa,150℃的条件下脱酵,压滤得产品.工艺如下:荤配音z—L基B醇卜匣垂圈一医至重垂重三:卫一匣垂j困碱嘲lD0P一回一匡!更圉一圈一匡至一回收辛醇一l蔓!查1.JI纯碱T藏7k.J括性炭该工艺原材料消耗少,生产易自动化,劳动生产率高,产品质量均匀稳定,但设备庞大,系统结构复杂,对原料的质量要求十分严格.适台于大规模DOP的生产.1.1.3半连续法半连续生产工艺酯化反应是多批进行的,本质与间歇法相近,酯化以后的处理是连续的,与连续法相近,连续地得到产品DOP.适合于(1~2)x10't/a的DOP生产.酸催化工艺特点:在酸性催化剂中,硫酸有话性高和使用温度低,易投产等优点.但也有选择性低,产品质量差,对设备腐蚀并污染环境的缺点.由于硫酸的脱水,酯化和氧化作用,酯化时会产生硫酸酯,醚等副产物,造成产品精制困难.以对甲苯磺酸,磷酸取代之,并在生产过程中加入共沸剂甲苯和添加荆水加以改善,以减少副产物,改善DOP的热稳定性及色泽,使生产中废水量减少.Hino等于1979年首次合成了sO:一/TiOz新型固体超强酸取代硫酸合成DOP,酯化率大于98.近几年,许多学者利用固体超强酸催化台戚DOP,取得了较好的结果.以固体超强酸sol一/zrO催化合成DOP,醇化率大于99].以固载杂多酸催化剂PW/SiO复相催化合成DOP,酯化率大于99.8,以杂多酸盐TiSiw.2O./TiO催化合成DOP,酯化率大于98M.采用固体超强酸作催化剂台成DOP,具有反应速度快,工艺简单(不需碱洗,水洗),副反应少,产品质量好,色泽浅,对设备腐蚀小,三废少,催化剂可重复利用等优点.近几年,许多学者对固体超强酸sOj一/TiOz进行改性取得一定结果""].微波辐射在DOP的合成中亦得到应用,且使反应时间缩短了许多,反应? 条件温和,催化剂易分离和重复使用'.1.2非酸催化工艺国外自60年代研究和开发了一系列非酸催化剂.有关专利,文献报道的非酸催化剂,主要有: 由英国B.F.Goodrich公司开发的钛酸酯:钛酸四丁酯,钛酸四异丙酯,钛酸四苯酯,由西德Hols公司最早使用的氧化铝,铝酸钠,含水AI0+NaOH等两性催化剂;Ⅳ族元素化台物:氧化钛,氧化锆,氧化亚锡,草酸亚锡和硅的化台物;碱土金属化台物:氧化镁;V旗元素化台物:氧化锑,援酸铋.采用非酸性催化剂台成DOP,对于不同的催化剂,加入量,反应温度与时间亦不同.钛酸酯要在165C以上才有足够的活性,用量为0.05~0.5(以苯酐质量计),一般酯化温度为17O~200C,相应的酯化时间可为2~8h,但产品的外观随着反应温度的增大而加深粗酯经碳酸氢钠中和,吸附处理,蒸出水,过滤得产品,连续法生产DOP收率达99.3.使用AI(OH)一NaOH复合催化剂,连续法生产为苯酐在149C熔化,2一乙基己醇预热至163C,进入单酯釜中,在16O~163C条件下,停留15rain,单酯化完成,将含有1.0A1(OH).和0.1NaOH(以苯酐质量计)分散于单酯和醇的混合物中,在185~215℃条件下反应合成DOP,反应时间2h,压力(10.3~3.4)×10Pa,粗酯经中和,水洗,减压脱醇,吸附,冷却得产品,DOP收率达97%以上.生产工艺如下:枣z—罔一圈一匡下…倦0l塑ll!塑l一十_________——…….鳖厣丽蕊一囊.吊性一—DoP._回上囹一匦囹一囵+-+'轻组舟水非酸工艺特点:由于采用非酸催化剂,反应副产物少,废水量大大降低,仅为硫酸催化工艺的I/5~1/6;产品第4期杨鑫莉.增塑剂DOP的合成方法进展及工艺评述质量高,色泽和热稳定性好;物耗降低,装置可生2工艺评价及建议产不同等级的产品,如通用级,电气级,食品级,医使用硫酸作催化剂工艺成熟,设备简单,但产药卫生级;也可以使用不同原料醇,合成新的增塑品质量差.采用非酸催化工艺,大多取消了水洗,剂.但该工艺操作温度比较高,生产的DOP中含减少了废水量,产物后处理简单,但催化剂价格有催化剂,催化剂分离比较困难.高,回收困难.选用无催化剂工艺,副反应少,不存在非酸催化荆的使用和研究过程,以增加活在金属催化剂的分离问题,不用水洗,废水量更性和固载液相催化剂为研究方向,据文献[19,2o3少,但设备多,产品质量不如非酸催化剂报道,以钛酸四异丙酯为催化剂,有一种改进方法综合以上工艺,采用固体超强酸或固载钛酸是将钛酸四异丙酯与二乙醇胺和异癸醇反应,制酯催化剂,以醇作带水剂,用氮气保护,连续法合成螯合物.它能降低酯化温度,缩短反应时间,且成DOP,减少DOP中催化剂的残余量,降低反应催化剂易分离,DOP色泽好.另一种改进方法是温度,缩短反应时间,是当前研究和开发的方向.加入助催化剂,以增加其活性.适用的化合物有吡参考文献啶及其羟基,乙氧基,苯基,氨基,甲基衍生物和烟i石乃聪?盛承样?增塑荆?北京:化学出版社?1989—108~114酸等.以75%SiO和25%的MgO为载体固载钛冒燕_实用化工材料手册_广州:广东科技出版社?.._酸四异丙酯.在甲醇溶液中回流,制得钛酸四甲酯4/SiOa—MgO催化剂,催化合成DOP,得到含有5SobJR,JangHJ.JM山cata】,1991.64(3):349~36o2X10钛的DOP.以活性炭固载钛酸四丁酯在6LopezTNam忙J.G0mezR,etaI.ApplCata1.1995.合成DOP中也取得较好的进展.在两性催化125(21:217~232剂的使用中,以Sn(OH)代替Al203,即Sn于世涛,高根之,橱锦宗-精细石油化工,1997,3:29~32coH和NaOH复合催化剂,苯酐转化率大于::i::嚣:::~"99?9以对甲苯磺酰基氧代锡衍生物作催化10李红,杨辉荣,黄承亚.石油化工,1998.27(6),4加剂,苯酐转化率可达100[2:_.ifHChgWenH…hietolMast0.JcataI,l993,143(2):1.3无催化剂工艺437~44870年代西德BASF公司开发10X10t/a12苑克国,樊兴君,李艚,谭于祖-精细化工,1998?15(4):81~oP譬化无催化剂装置.在合成DoP的酯18BoAkI'R.cInt丌ned11994I20(1】_】化反应中,当反应温度大于200℃时,邻苯二甲酸14GE1o83z65单酯本身的羧基起自催化作用,该工艺采用一系15j'p1971—6971列多级卧式反应器,以醇做带水剂,用氮气保护.15JP1975—69033该合成方法的选择性高,反应混合物除含未反应0—16805望!,!兰登妻苎杂质,一竺1.8石08化..中和,脱醇和吸附脱色而制成产品.反应温度为2oDE;4.5….…185~Z25C,DOP的收率达98%以上.该工艺反21阵丽英,葛虹,朱冬棒等.郑州轻工业学院学校.1999,2:应时间是硫酸催化法的十几倍,工艺流程长,设备188多,产品色译差,一般较少使用.22蔡继权-精细石油化L1993,(2):9 PROGRESSANDREVIEWONTHEPRODUTIONOFPLASTlCIZERDoPY angXinli(GuangdongCollegeofPetrochemicalTechnology,Maomi,525000)AbstractL.mp.s..fthearlousmethodsandtheproductiontechnologyofproduingDOPwasmade. Theprocessinnon—acidcatalystwasoptimumforproducigDOP,Keywords;plastcizer;synthesis;development。
特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯的合成研究
特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯的合成研究引言特种增塑剂在化工领域有着广泛的应用,其中对硝基苯甲酸异辛酯的合成研究具有重要意义。
本文将就特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯的合成研究进行探讨。
二级标题1: 硝基苯甲酸异辛酯的性质和应用硝基苯甲酸异辛酯是一种重要的有机化合物,具有以下性质和应用:1.性质:–外观:无色液体–分子式:C13H17NO4–分子量:251.28 g/mol–熔点:-39 °C–沸点:297 °C–密度:1.08 g/cm³2.应用:–作为增塑剂使用,可用于制备柔软的塑料产品–用作涂料的添加剂,可提高涂层的柔韧性和耐候性–用于生产染料和颜料等化学品–作为有机合成中的重要中间体二级标题2: 特种增塑剂的分类和性质特种增塑剂是一类具有特殊性能的增塑剂,根据其不同的化学结构和用途,可分为以下几类:1.双酯增塑剂2.纳米增塑剂3.聚酯增塑剂4.羧酸增塑剂特种增塑剂具有以下共性特点:•具有良好的增塑效果:能够提供塑料品良好的柔韧性和可加工性•耐热性好:在高温环境下依然能够保持良好的增塑效果•化学稳定性高:不易分解,具有较长的使用寿命•对环境无害:不会对环境造成污染二级标题3: 特种增塑剂在硝基苯甲酸异辛酯合成中的应用特种增塑剂在硝基苯甲酸异辛酯的合成中具有重要的作用,主要体现在以下几个方面:1.催化剂作用:特种增塑剂作为催化剂,可以加速硝基苯甲酸异辛酯的合成反应速度,提高产品的产量。
2.溶剂作用:特种增塑剂作为溶剂,可以提供合适的反应环境,有利于反应物的溶解和反应进行。
3.增塑效果:特种增塑剂作为增塑剂,可以使合成的硝基苯甲酸异辛酯具有良好的柔韧性和可塑性,提高产品的加工性能。
4.稳定剂作用:特种增塑剂可以作为稳定剂,保护硝基苯甲酸异辛酯免受光、热、氧等外界环境的影响,延长产品的使用寿命。
三级标题1: 特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成的影响因素特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成的影响受到多个因素的制约,主要包括以下几个方面:1.催化剂种类:不同种类的特种增塑剂对合成反应的催化效果各异,选择合适的催化剂,能够提高合成反应的效率和产物的纯度。
增塑剂——精选推荐
增塑剂的现状及发展趋势与PVC中的增塑剂摘要增塑剂是指那些在塑料、橡胶工业中, 能增加加工成型时的可塑性和流动性能, 并使成品具有柔韧性的有机物质。
通常是一种难挥发的粘稠液体或是容易熔化的固体。
它是塑料和橡胶加工中最重要的助剂, 广泛用于多种工业部门, 并以产量高、消费量大而在化工产品中占有重要地位。
而PVC 作为一种综合性能较好的通用型塑料, 自问世以来就得到了日益广泛的应用,并在世界各国的经济发展中发挥着重要作用。
本文着重介绍增塑剂的现状发展趋势及PVC增塑剂的使用。
关键词:增塑剂现状发展趋势 PVC1.增塑剂的现状与发展趋势1.1我国增塑剂行业的现状与差距我国增塑剂行业从20 世纪50 年代起步, 经过半个世纪的发展, 目前已成为生产消费大国。
生产技术由酸性简单工艺发展为非酸性较先进工艺, 生产厂家由几个小厂发展为上百家。
套规模由不足千吨/ 年到目前的最大18 万t/ a, 品种由DOP、DBP 等少数品种发展为几十种, 产能由几千吨发展为近百万吨。
可以说我们已经取得了很大进步, 但与世界先进国家相比, 我们也确实还存在着诸多的问题和差距, 主要表现为:(1) 生产工艺相对老化, 有不少厂家仍然沿用50~ 60 年代的酸性法、全间歇、手动控制的生产工艺, 这种先天不足给增塑剂产业带来了产品质量差、成本高等一系列不足。
(2) 产品结构不合理, 老品种多, 新品种少, 特别是符合环保要求的理想品种更加欠缺。
(3) 生产设备规模小、材质差、功能单一、利用率低, 从而导致了成本高, 在国际市场上竞争力低。
(4) 因催化剂及工艺技术相对落后的原因, 产生的污水多, 且缺少有效的治理办法。
其结果是因消耗高、收率低、污染环境, 不断受到自身效益、环保安全等各方面的限制, 影响了企业的快速健康发展。
由于以上诸多不利因素的影响, 增塑剂产业在品种、质量、成本等各方面都缺乏竞争力, 造成了一方面国内企业开工率不足, 一方面却大量进口的矛盾[1]。
新型增塑剂对硝基苯甲酸长碳链醇酯的合成及表征_郭静
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第40卷,第10期2012年10月V ol.40,No 10Oct. 201276doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.10.019新型增塑剂对硝基苯甲酸长碳链醇酯的合成及表征*郭静1,许欢欢2,薛晴2,孙江涛1,李强2(1.北京林业大学梁希理科实验班,北京 100083; 2.北京林业大学理学院,北京 100083)摘要:以对硝基苯甲酸(PNBA )、十二醇(LAC )、十四醇、十六醇和十八醇为原料,用浓硫酸催化,直接合成了系列新型增塑剂对硝基苯甲酸长碳链醇酯。
通过熔点、红外光谱及核磁共振(1H NMR )等方法对产物的结构进行了表征。
并以对硝基苯甲酸十二醇酯合成为例,通过正交试验确定了最佳反应条件:n (PNBA )∶n (LAC )=1∶2,反应时间t 为8 h ,催化剂用量为1%,产率达95.35%。
关键词:对硝基苯甲酸长碳链醇酯;直接酯化;增塑剂中图分类号:TQ414.3 文献标识码:A 文章编号:1001-3539(2012)10-0076-04Synthesis and Characterization of a New Series of Plasticizers Higher Alkyl 4-nitrobenzoatesGuo Jing 1,Xu Huanhuan 2,Xue Qing 2,Sun Jiangtao 1,Li Qiang 2(1. Liangxi Science Experimental Class of Beijing Forestry University ,Beijing 100083,China ;2. College of Science of Beijing Forestry University ,Beijing 100083,China )Abstract: A new series of plasticizers higher alkyl 4-nitrobenzoates were synthesized with 4-nitrobenzoic acid ,dodecyl alcohol ,tetradecyl alcohol ,hexadecyl alcohol and stearyl alcohol as raw materials.The structures of target compounds were characterized by means of melting point ,infrared spectrum and 1H-NMR spectra.Through the orthogonal experiment of the 4-nitrobenzoic acid dodecyl ester ,the optimal preparation condition was n (PNBA )∶n (LAC )=1∶2,the reaction time t was 8 h ,the amount of catalyst was 1%,the production rate was 95.35%.Keywords: higher alkyl 4-nitrobenzoates ;direct esterification ;plasticizers增塑剂因使塑料柔韧性增强,容易加工,而广泛用于塑料加工中。
关于回收的PTA(对苯二甲酸)合成 DOTP(对苯二甲酸二辛酯) …
南京林业大学本科毕业设计(论文)题目:回收的PTA合成DOTP的研究学院:化学工程学院专业:高分子材料与工程学号: 080207110学生姓名:郭柳柳指导教师:方明锋职称:讲师二○一二年六月一号摘要对苯二甲酸二异辛酷(DOTP)是近年发展起来的聚氯乙烯新型增塑剂,它以其高绝缘、低挥发、耐热、耐寒、抗抽出、柔软性好,与PVC树脂有良好的相容性等优点而越来越引起橡塑行业的重视;它的某些性能已优于号称全能增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯。
本文用富含对苯二甲酸(PTA)的工业废弃苯酐和异辛醇合成了增塑剂对苯二甲酸二异辛酯(DOTP),研究了不同反应条件对合成工艺的影响。
实验最终结果表明:以钛酸四丁酯为催化剂,催化剂用量0.2%、醇酸物质的量之比2.2:l、240℃下反应4 h,转化率大于99%,气相检测蒸馏后产品有效成分达94%。
通过此工艺合成DOTP,可以避免原料纯化所带来的碱化、提纯、酸化、干燥等诸多步骤,所有杂质都在产品纯化中去除,且产品质量良好。
关键词:PTA(对苯二甲酸)、DOTP(对苯二甲酸二辛脂)、异辛醇(2—EH)AbstractDioctylterephthalate(DOTP)is a kind of new PVC residuees reeovery which developes in recent years,it's more widely recognized by rubber and plastic industry for its high insulation,softness and good merits of low volatilization,heat and cold resisting and good eonsistency with PVC.Some of its merits are better than the merits of all function residuces reeovery named DioetylPhthalte(DOP).Plasticizer diisooctyle terephthalate(DOTP)were synthesized from industrial waste phthalic anhydride which rich in pure terephalic acid(PTA)and iso-octano1.The effects of different conditions were studied.The results showed that the optimum conditions were as follows:tetrabutyl titanate has good catalytic effect,the amount of catalyst 0.2% ,reaction temperature 240 ℃and reaction time 4 h.Under these conditions the conversion rate was >99% and purity was 94%.Compare to the current process(reaction after pretreatment),it will be decrease of many steps,such as alkalization,purification and evaporationetc.Impurities can be removed in the product purification and the product has good quality.Key words:plasticizers; esterification; diisooctyle; terephthalate(DOTP).目录摘要.................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
对硝基苯甲酸异辛酯高压催化加氢操作步骤
对硝基苯甲酸异辛酯高压催化加氢操作步骤1.反应方程式及反应机理对氨基苯甲酸异辛酯相对于对硝基苯甲酸异辛酯收率:249÷279×100%=89.2% 2.危险特性2.1超压爆炸:压力超过最大承受压力,引发爆炸。
氢在高压下,爆炸范围加宽,燃点降低,从而加大火灾爆炸的危险。
2.2遇明火爆炸:氢的爆炸范围很宽,其爆炸极限为空气含氢4%以上和氢气中含氧4%以上,这是在所有可燃气体中一个最宽的闪点范围。
氢的高扩散速度和氢的低密度,致使它能很快的在空气中扩散,且很容易透过金属壁或接合部扩散(这些部位其他气体是不能穿透的)。
氢气有很低的燃点,甚至在不认为催化活性的物质(如铁锈是氢气氧化的良好的催化剂及引发剂)的表面也会闪火。
氢气的点火能很小,只要0.019mJ即可引爆。
2.3催化剂自燃:用过的催化剂一律回收,千万不可随手乱丢或倒入酸缸,以免引起催化剂自燃着火,造成事故。
已用过的加氢催化剂很易自燃,在和有机液体接触时不仅能自行氧化而闪火,而且能将有机液体点燃,因此,丢弃用过的废催化剂,甚至量不大的废催化剂也是很危险的。
2.4催化剂中毒:雷尼镍燃烧时会产生有害气体,因此,建议在销毁雷尼镍和扑救雷尼镍造成的火灾时使用防毒面具。
此外,直接接触雷尼镍可能会导致呼吸道发炎,也可以引起眼睛和皮肤刺激性的损害。
吸入会导致鼻腔和肺部的纤维化。
摄入则会导致惊厥和肠道疾病。
长期接触可能导致肺炎和其他标志致敏镍样皮疹,即镍痒。
3.工艺配比4.实验操作4.1准备4.1.1高压反应釜2000ml,设备搅拌运行正常,温度测控正常、冷却操控可靠、加热温控可靠,设备必须接地;设备排除口必须引入室外;所有阀门操控灵活、可靠;设备密闭性能可靠,氮气2.5MPa恒压2小时不得泄压。
4.1.2实验操作时要有独立的操作空间,氮气、氢气瓶隔断存放,良好的通风,不得有明火,足够的操作空间;不间断的给水系统。
所有阀门有静电跨接,做好防静电工作。
油酸异辛酯的合成新方法
油酸异辛酯的合成新方法油酸异辛酯是一种重要的有机化工原料,是合成环氧油酸异辛酯的主要中间体,同时一也可作为增塑剂广泛应用于橡胶、塑料等行业。
环氧油酸异辛酯作为环氧类增塑剂用在PVC中,当与金属稳定剂并用时,能长期发挥热稳定性和光稳定性的协同效果,大大改善制品的稳定性,且耐寒性能好,是耐寒耐候制品中常用的增塑剂,因此发展较快。
油酸异辛酯的传统合成方法是用油酸和异辛醇在酸性催化剂如浓硫酸、甲基磺酸等的作用下加热酯化脱水而成。
工业上常采用对甲苯磺酸、钛酸四丁酯等作催化剂。
但这些催化剂都存在某些不足之处,影响产品质量。
本文选择的催化剂甲基磺酸钙是一种耐水性非常好的Lewis酸,具有催化活性高、可重复使用、对环境友好等优点,合成催化剂甲基磺酸钙的原料易得,是一种绿色酯化催化剂。
1、实验部分1.1主要试剂与仪器油酸,异辛醇,甲基磺酸,氧化钙,活性炭均为工业级。
2型恒速搅拌器(上海中胜生物技术有限公司),Tensor 27型红外光谱仪(Bruker)。
1.2催化剂的制备在装有冷凝管的250mL的四口烧瓶里加入38.4g蒸馏水,再加入38.48(0.4mo1)甲基磺酸,开搅拌,缓慢加入11.2g (0.2mo1)氧化钙加热回流2.0h。
趁热过滤,洗涤,蒸干,在真空下,100℃干燥3h。
得甲基磺酸钙36.8g,收率80.0%。
1.3酯化反应方程式油酸异辛酯是在催化剂的作用下酯化而成,反应方程式如下:1.4酯化反应过程在装有温度计、分水器的500mL四口瓶中依次加入称量好的油酸、异辛醇和催化剂,搅拌均匀后检测酸值,再加入活性炭保护颜色,氮气带水,再在分水器上端安装冷凝管,升温到120一130℃保温4.0h。
反应结束后,反应体系冷却至室温,取少量过滤,滤液测定酸值。
1.5酯化率的测定按GB/T16685方法测定反应体系的酸值,并按下式计算油酸的酯化率:2结果与讨论2.1催化剂的选择油酸异辛酷的传统合成方法是用油酸和异辛醇在酸性催化剂如浓硫酸、甲基磺酸等的作用下加热酷化脱水而成。
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2013年第1期广东化工第40卷总第243期 · 39 · 增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成新工艺曾志玲(佛山市珀力玛高新材料有限公司,广东佛山 528300)[摘要]以对硝基苯甲酸和异辛醇为原料,采用颗粒状活性炭固载对甲苯磺酸作催化剂合成对硝基苯甲酸异辛酯,设计了四因素、三水平的正交实验,考察了影响反应的各种因素。
实验结果表明,酯化反应的最佳条件:对硝基苯甲酸∶异辛醇=1∶2、催化剂用量为反应物酸质量的1.0 %、回流温度、反应时间6 h,反应原料酸质量为0.10 mol时,带水剂甲苯40 mL,产率可达95.5 %。
[关键词]增塑剂;对硝基苯甲酸异辛酯;对硝基苯甲酸;异辛醇;对甲苯磺酸[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)01-0039-02Catalytic Synthesis of the Plasticizer 2-ethyohexyl p-nitrobenzoic Acid by Para-toluenesulfonic Acid Supported on Activated CarbonZeng Zhiling(Foshan Polymer Advanced Technology & Supplies CO., Ltd., Foshan 528300, China) Abstract: Using activated carbon supported para-toluenesulfonic acid as catalyst, the plasticizer 2-ethyohexyl p-nitrobenzoic acid was synthesized from p-nitrobenzoic acid and 2-ethylhexanol. The paper investigated the influence of molar ratio of p-nitrobenzoic acid to 2-Ethylhexanol, reaction time, reaction temperature, mass of catalyst and amount of water carrying agent on the yield of esterification. The optimal synthesis conditions were found with orthogonal experimental technique that molar ration of p-nitrobenzoic acid to 2-ethylhexanol was 1∶2, reaction time was 6 h, the ration of catalyst tomaterial was 1.0 %, reaction temperature was 128~132 ℃, and theyield of esterification was more than 95.5 %.Keywords: plasticizer;p-nitrobenzoic acid;granular activated carbon;2-ethylhexanol对硝基苯甲酸异辛酯(2-ethylhexyl p-nitrobenzoate)是一种有特殊用途的增塑剂,已在高温功能涂料、光电导性高聚物、电照相感光材料中得到应用,能增加涂膜的光稳定性、热稳定性、pH 稳定性、耐溶剂性、抗氧化性、混容性及柔软性等,能改善材料的流体性能,增塑效率高,可赋予聚苯乙烯、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、乙基纤维素、硝化纤维素等制品良好的低温柔软和耐光性[1-4]。
也可以作为中间体,进一步制备其它增塑剂、光稳定剂和防晒剂[5-6]。
还可以作为润滑油成分,显著改善润滑油粘度[7]。
羧酸异辛酸的合成多采用各种矿酸、Lewis acid和杂多酸负载型催化剂[8-10]。
申东升以磷酰氯二乙酯为催化剂,由对硝基苯甲酸和异辛醇直接酯化制得了对硝基苯甲酸异辛酯[11]。
磷酰氯二乙酯作为催化剂虽然活性较高,价格较低,但贮藏、运输和使用不方便,设备腐蚀较严重,产生废水较多。
文章研究了以颗粒活性碳负载对甲苯磺酸作为催化剂合成对硝基苯甲酸异辛酯的新工艺。
结果表明,用活性炭负载对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸异辛酯,优化条件下酯化率可达95.5 %,反应条件温和,反应后处理简单,环境污染小,对生产设备无腐蚀,催化剂可以循环使用。
1 实验部分1.1 反应式O2N COOH C4H9CH(C2H5)CH2+O2N COOCH2CH(C2H5)C4H91.2 主要仪器与试剂液相色谱仪,WATERS 1500,美国沃特世科技有限公司;傅里叶变换红外光谱仪,TENSOR 37型,德国BRUKER光谱仪器公司;紫外分析仪,UV-2450型,日本岛津公司;调温电热套,天津市华北实验仪器有限公司;JJ-2型精密定时电动搅拌器,江苏荣华仪器制造有限公司。
对硝基苯甲酸,含量≥99.5 %,工业品,河南安阳华鹰精细化工有限责任公司;异辛醇,化学纯,天津市科密欧化学试剂开发中心;甲苯,化学纯,洛阳市化学试剂厂;无水对甲苯磺酸,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;颗粒状活性炭,化学纯,天津市福晨化学试剂厂;碳酸氢钠,化学纯,天津市化学试剂三厂。
1.3 催化剂制备称取30.0 g无水对甲苯磺酸溶于70.0 mL蒸馏水中,搅拌得30 %对甲苯磺酸水溶液。
取颗料活性碳15.0 g,水洗两次后沥干,于110 ℃烘干,放入对甲苯磺酸水溶液中,放置3 d,不时搅拌。
抽滤,于110 ℃活化5 h。
入干燥器中冷却备用。
分析表明,该活性碳负载对甲苯磺酸催化剂中,对甲苯磺酸的含量约为15 %。
1.4 酯化反应在装有温度计、电动搅拌器、分水器和回流冷凝管的三口瓶中,按一定摩尔比加入对硝基苯甲酸和异辛醇,再加入一定量的催化剂和带水剂甲苯。
不断搅拌下加热。
反应结束后,过滤除去催化剂,水泵减压回收带水剂甲苯,油泵减压蒸馏,在40~42 ℃/15 mm Hg回收过量的异辛醇。
剩余的反应液用饱和碳酸氢钠溶液洗涤以除去产物中未反应的对硝基苯甲酸,饱和食盐水溶液洗涤三次,用无水硫酸镁干燥。
加适量粉状活性炭吸附脱色,抽滤后得无色透明的对硝基苯甲酸异辛酯产品。
产率95.5 %。
液相色谱法测得含量为99.2 %。
红外光谱和紫外光谱数据与文献[11]相同。
2 结果与讨论2.1 最佳工艺条件的确定初步实验表明,影响酯化收率的因素有A/对硝基苯甲酸和异辛醇的原料摩尔比、B/反应温度、C/催化剂的用量(催化剂量/对硝基苯甲酸量,%)、D/反应时间。
本文设计了四因素、三水平的正交实验方案进行实验,L9(34)表头见表1,实验结果见表2,方差分析见表3。
2.2 结果讨论表2实验结果的极差分析表明,对硝基苯甲酸和异辛醇的原料摩尔比和反应温度是影响反应产率的主要因素,所用催化剂量和反应时间为次要因素。
在所选实验条件下以A2B3C3D2为最佳条件组合。
表3方差分析的结果显示,各因素的均方大小与极差大小顺序一致,所以因素的主次顺序也相同。
F值检验表明A,B因素具有一定的影响。
因此最佳合成工艺是:对硝基苯甲酸和异辛醇的原料摩尔比是1∶2,反应为回流温度(128~132 ℃),催化剂量是对硝基苯甲酸原料量的1.0 %,反应时间为6 h。
在此优化条件下进行了重复实验,结果表明,产物无色透明,含量为99.2 %(HLPC),产率高达95.5 %,重现性好。
表1 正交因素水平Tab.1 Factor and levels of orthogonal experiment水平 A/mol:mol B/℃ C/% D/h1 1∶1 90 0.5 32 1∶2 110 1.0 63 1∶3 回流 1.5 12[收稿日期] 2012-12-05[作者简介] 曾志玲(1983-),女,佛山人,本科,主要研究方向为高分子材料。
广东化工 2013年第1期· 40 · 第40卷总第243期表2 L9(34)实验结果Tab.2 Result of orthogonal experiment实验号 A B C D 收率/%1 1 1 1 1 55.32 1 2 2 2 62.53 1 3 3 3 83.04 2 1 2 3 75.55 2 2 3 1 90.36 2 3 1 2 94.27 3 1 3 2 60.78 3 2 1 3 92.19 3 3 2 1 68.2k1 81.200 63.833 66.933 71.267k2 82.933 81.633 78.600 78.600k3 63.800 82.467 82.400 78.067R 19.13318.63415.467 7.333表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance方差来源平方和自由度均方 F 显著性A 671.8 2 335.96.698 ★B 664.7 2 332.36.627 ★C 389.8 2 194.93.886★★D 100.3 2 50.11.000★★注:1)★指有一定影响,★★指无显著性影响2.3 带水剂对反应的影响酯化反应是可逆反应,及时移出反应生成的水,可提高酯化率。
在确定的最佳反应条件下,考察了带水剂甲苯用量对酯化反应的影响,结果见表4。
表4 带水剂对酯化率的影响Tab.4 Water carrying agent on the esterification rate effect 甲苯用量1)/mL 20 30 40 50 酯化率/% 83.0 89.0 95.5 75.6 注:1)对硝基苯甲酸投料量为16.7 g(0.10 mol)由表4可知,随带水剂用量增加,酯化率也增加。
当对硝基苯甲酸投料量为16.7 g(0.10 mol)时,带水剂用量30 mL时,酯化率为89.0 %,当带水剂用量为40 mL时,酯化率达到95.5 %,继续增加带水剂用量50 mL时,酯化率明显下降。
带水剂太少不利于及时移走水分,带水剂过多则会使反应温度降低。
3 结论活性炭负载对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸异辛酯,催化活性较高,反应条件温和,反应后处理简单,催化剂对设备腐蚀作用小,催化剂可重复使用,催化剂不仅具有催化活性,而且有脱色作用。
该方法省去了产品纯化造成的损失和对环境造成的污染,是一种清洁的合成技术。
参考文献[1]曾志玲.一种聚醚砜水溶性涂料的配方及生产工艺[P].中国:101497764,2009-08-05.[2]曾志玲.防粘连涂料[P].中国:201110316124.7,2012-03-14.[3]Erben C G,McLaughlin M J,Longley K L.Compositions containing thiophene-containing polynitrone dyes and methods for storing holographic data[P].US:20090082580,2009-03-26.[4]Sawada K,Kondo S,S K.Electrophotographic light-sensitive material[P].EP:140387,1985-05-08.[5]Raspanti G.Preparation of s-triazine derivatives as light stabilizers[P].US:5346691,1994-09-13.[6]Raspanti G.S-triazine derivatives as light stabilizers[P].EP:570838,1993-11-24.[7]Cherpeck R E,Chan C Y. Synergistic lubricating oil composition containing a mixture of a nitro-substituted diarylamine and a diarylamine[P].CA:2633385,2008-12-20.[8]桂厚瑛,周秋名,胡新.对二甲氨基苯甲酸异辛酯的合成工艺[J].化工进展,2010,29(11):2149-2153.[9]汪颖军,李长海,谷春旭.杂多酸及其负载型催化剂的研究进展[J].工业催化,2007,15(10):1-4.[10]王广健,刘广卿,杨振兴.Keggin杂多酸负载型催化剂研究及在有机合成中的应用[J].有机化学,2009,29(7):1039-1047.[11]申东升,林小军.特种增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯的合成研究[J].精细石油化工,2000(3):240-242.(本文文献格式:曾志玲.增塑剂对硝基苯甲酸异辛酯合成新工艺[J].广东化工,2013,40(1):39-40)。