无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨

柠檬酸三丁酯自身无毒性,加上各项性能优良,是当前应用广泛的增塑剂,也是无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的重要原料。当前有西方国家将柠檬酸三丁酯增塑剂应用在食品包装和儿童塑料玩具领域,用来取代传统的增塑剂。

标签:无毒增塑剂;柠檬酸三丁酯;绿色催化

在过去传统塑料助剂中大多都是采用邻苯二甲酸酯作为各类包装的基本材料,随着新时期科学技术的快速发展,研究发现临本二甲酸酯类具有致癌性质,以此类物质制成玩具对幼儿身体将会造成较大威胁。当前柠檬酸三丁酯是国家公认的安全增塑剂,自身没有毒性,能够广泛应用在各类包装以及塑料制品中,所以当前加强无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成具有重要作用。柠檬酸三丁酯的合成有赖于催化剂,传统合成工艺都是采用浓硫酸,但是硫酸自身属于强质子酸,此类催化剂自身具有较多缺点,对于环境污染性较大。所以当前需要对绿色催化技术进行探析,提高无毒增塑剂柠檬酸三丁酯合成的质量。

1 硫酸催化合成柠檬酸三丁酯

对于领苯二甲酸酯类增塑剂等有致癌性质的增塑剂,我国也提出了明确的限制条文。当前柠檬酸三丁酯具有广阔的的工业应用价值,能够作为“绿色”化的增塑剂,是当前塑料工业制品的主要发展方向,具有良好的市场经济价值。

1.1 甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯

甲苯硫酸从研究中可以是一种酸性较强的有机酸,但是自身腐蚀性以及污染系数与硫酸相比较低,不容易与其他物质产生各个副反应。生产出来的各个产品光泽度较好且实际售价较低,便于运输与使用,是当前工业生产中应用较广的催化剂。当前可以通过甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯,其中需要对试验研究的优化条件进行控制。根据我国相关学者的研究,目前酸醇摩尔比为 1 :6。此外还能通过甲苯为基本带水剂,甲苯硫酸实际用量较低,大约在3%,减压蒸馏收集到178至180℃的馏分,酯的实际含量较高,可达到99%。

1.2 氨基硫酸催化合成柠檬酸三丁酯

现阶段氨基硫酸在工业清洁剂中应用范围较广,实际獲取途径简单,加上各方面应用性能较为稳定,具有较低的腐蚀性,不能有效参与到有机反应体系中,能够进行反复性应用,是一种实际应用前景较为广阔的催化剂。有相关研究人员取出0.2mol的柠檬酸、1.5g氨基硫酸和0.8mol正丁醇,在高温回流分水中反应一段时间,柠檬酸实际转化率较高。

2 无机盐催化合成柠檬酸三丁酯

2.1 用三氯化钛催化合成柠檬酸三丁酯

太离子作为外层有空的梨子,自身具有良好的催化和酯化性。通过4%的三氯化钛为催化剂能够合成柠檬三丁酯,其中回流分水为3h,温度需要控制在104至156℃中,能够获取较高质量的柠檬酸三丁酯,生成的各个产品质量良好。此类催化剂实际重复使用价值较高,具有良好的表观化学能。

2.2 氯化铁合成柠檬酸三丁酯

目前化工技术发展较快,结晶的氯化铁是一种价格较为低廉的化合物,对其进行催化能够获取相应的柠檬酸三丁酯,且实验反应的时间较短,具有高效的转化效率,对于各项设备腐蚀性和污染程度较低,是目前催化合成柠檬酸三丁酯的重要实验方式。用三氯化铁催化合成柠檬酸三丁酯过程具有相应的优化条件,酸醇摩比需要控制在1 :4,催化剂实际用量控制在3%,反应温度要在110至160℃范围内,回流分水的反应时间需要在3h左右,从而致使柠檬酸三丁酯实际转化率能够达到95%。此外,将FeCl3固于H型阳离子交换树脂上能够进行催化反应,生成柠檬酸三丁酯。将柠檬酸控制在7%时,再填入相应浓度正丁醇,将回流分水控制在8h左右,酯化率也较高,能够全面提升树脂反应速度,通过延长回流速度能够提升酯化率,实际催化反应的重要机理与FeCl3不相同。

2.3 四氯化锡催化合成柠檬酸三丁酯

当前可以将四氯化锡催化合成柠檬酸三丁酯,催化功能与三氯化铁催化酯性能。可以直接采用SnCl4进行催化,合成柠檬酸三丁酯。优化条件需要进行控制,酸醇比需要满足1 :4,催化剂的实际用量需要达到2.5%。选用甲苯作为带水剂,在相应温度中反应80min,实际转化率能够达到96%左右。但是SnCl4自身具有一定吸水性,当前为了有效控制吸水性,可以选用活性炭固载SnCl4/C催化生成柠檬酸三丁酯。

3 固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯

固体超强酸作为酯化反应催化剂具有较多优势,对于各个设备不会产生腐蚀作用,且对生态环境不会造成各类污染,实际收率良好,操作方法较为便捷,催化较为稳定,能够进行重复性利用。在高温环境下也能很好反应,是催化合成柠檬酸三丁酯较好的方法。可以选取0.6%的ZrO2/SO42-,酸醇moi需要控制在1 :3.6,实际回流分水可以在2.5h左右,蒸醇结束之后能够得到中和,获取产品酯化率较高,所用的催化剂能够进行反复性利用,利用次数在5次。

4 结语

总而言之,当前柠檬酸三丁酯催化合成的方法较多,具有自身特色,且柠檬酸实际转化效率都较高。其中通过甲苯硫酸催化合成柠檬酸三丁酯实际成本较低,加上获取的产品综合质量较高,对于环境的污染较低,能够满足绿色化学的基本要求,是现代化工业生产中应用较多的催化剂,对于工业经济的发展具有重

要作用。

参考文献:

[1]杜晓晗.十二烷基磺酸镧催化合成柠檬酸三丁酯[J].化学世界,2017,58(7):395-399.

柠檬酸三丁酯的合成工艺条件研究现状

柠檬酸三丁酯的合成工艺条件研究进展 摘要:本文综述了近几年来柠檬酸三丁酯的合成工艺条件的研究现状、不同催化剂下的最佳工艺条件、以及不同催化剂的优劣,并对合成柠檬酸三丁酯的工艺条件进行展望。 关键字:柠檬酸三丁醇催化剂 引言随着我国塑料工业的迅速发展,无毒塑料的需求与日俱增,对增塑剂的要求越来越严格。我国柠檬酸产量较大,研制和生产柠檬酸醋类无毒增塑剂,为塑料工业提供新型增塑剂和拓宽柠檬酸的应用领域具有实际意义。其中柠檬酸醋类中以柠檬酸三丁醋(TBC)最为常用,性能最优,柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯可作为乙烯基树脂及纤维素的增塑剂,具有无毒、抗霉、无气味、塑化效果好的特点,并能改善树脂的低温、耐光、热氧化性能。美国FDA已批准在食品包装材料、玩具和日用品等领域使用,逐渐替代有毒增塑剂邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。柠檬酸三丁酯通常以柠檬酸和正丁醇为原料,酸催化酯化合成;乙酰柠檬酸三丁酯则是由柠檬酸三丁酯与乙酐乙酰化合成。近10年来,我国学者对柠檬酸三丁酯的合成工艺进行了大量的研究。传统合成TBC所用催化剂多为浓硫酸,该方法存在醋化效率低、设备腐蚀严重、容易产生副反应和大量的酸性废水、污染环境等缺点。近年来也出现了固体超强酸[1],固载杂多酸[2]、无机盐[3]、阳离子树脂[4]、混合有机酸[5]等催化剂催化体系的研究报道。本文将对其研究成果进行总结和概括。 1.硫酸氢盐做催化剂 硫酸氢盐中硫酸氢钠最为常见,硫酸氢钠催化剂活性高、稳定性好、价格低廉、后处理简单易行、无毒、无腐蚀性。它既克服了硫酸、杂多酸等均相催化剂难以回收、后处理工艺复杂等缺点,也避免了固体超强酸和其他固载化非均相催化剂的制备以及使用后的活化问题,尽管硫酸氢钠极易吸潮,但并不影响其催化效果,因此是一种很有开发应用前景的催化剂。 吴英华[6]以硫酸氢钠为催化剂合成柠檬酸三丁酯,发现反应优化条件为:以0.1 mol柠檬酸为基准,醇酸摩尔比4.1:3.5g催化剂,反应时

课程设计-- 酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计

南京工业大学 化学化工学院《化工过程与工艺设计》 设计题目酯化法生产柠檬酸三丁酯的工艺设计 学生姓名庄永祥班级、学号J1001100633 指导教师姓名周浩力 设计时间2013年6月27日--2013年7月5日课程设计成绩(五级分制): 指导教师签字

前言 在塑料制品大行其道的今天,塑化剂超标风险可谓无处不在。塑化剂或称增塑剂,是一种增加材料柔软性或是使材料液化的添加剂,种类多达百余种。近年来,随着食品、药品等工业的发展, 人们在对增塑剂的需求与日俱增同时, 对增塑剂的卫生也越来越关心。目前, 工业上常用的增塑剂是邻苯二甲酸酯类, 但已有大量研究发现, 此类增塑剂有可能致癌, 许多国家已严格控制其在食品包装材料、医疗器械及儿童玩具等产品中的使用。研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。柠檬酸三丁酯就是一种新型的良好的无毒增塑剂, 因其具有相溶性好、增塑效率高、不易挥发、无毒、无气味、耐寒性强等特点而倍受关注。因此,近年来,柠檬酸三丁酯的合成研究较为活跃。 本设计针对目前国内生产及供需现状,对年产800吨无毒增塑剂柠檬酸三丁酯项目进行工艺设计。设计中,参考同类工业生产的工艺现状,将生产过程分为酯化、脱醇,水洗及分离,干燥,脱色和过滤等5个操作单元。通过进行物料衡算,确定每个操作单元进出物料量,并由此确定消耗定额,同时为热量衡算、设备选择、平面布置设计、管道设计、设备投资奠定基础。对该工艺中所涉及到的各换热过程如酯化等操作单元的加热釜、冷凝器等设备均进行热量衡算,确定各换热器的传热面积、加热过程所用加热蒸气量和最大加热蒸气量、冷却过程冷却水消耗量和最大消耗量,为各换热设备的选择和公用工程中涉及到的加热蒸气、冷却水的供应提供了依据。也为设备平面布置设计、管道设计和经济核算提供必要的数据。 结合对各个单元所进行的物料衡算和热量衡算,根据各操作单元所涉及的物料性质,对该工艺中所涉及到的设备进行了选择,其中的定型设备根据《化工工艺设计手册》进行选择,非定型设备如蒸馏塔则根据进入蒸馏物料量进行必要计算,确定各塔所需理论板数,根据所选填料特性确定所需填料层高度,最终确定各设备的材质和规格。各个设备的选择为平面布置设计、管道布置设计及经济核算提供更为充分的依据。对该工艺中所涉及的酯化反应和乙酰化反应及脱醇、脱酸、干燥等精馏过程,根据各操作设备的温度和压力,在综合考虑经济因素和操作因素的基础上,对所用的温度和压力测量仪表进行选型,为整个生产工艺的正常操作控制提供依据。

D72树脂催化合成柠檬酸三丁酯

D72树脂催化合成柠檬酸三丁酯 李敢;刘颖;王德堂 【摘要】Using macroporous strong acid cation exchange resin ( D72 ) as catalyst, tributyl citrate was synthesized by citric acid and butanol. The influence of reaction conditions was investigated. The experiment results indicated that the optimum reaction conditions were that the mole ratio of butanol to citric acid was 5:1 , the weight of catalyst was 20% of citric acid, and the reaction time was 6. 5 h. Under these conditions, the yield of the product reached 94. 3%. The catalyst could be reused for 4 times.%以D72 树脂为催化剂,以柠檬酸和正丁醇为原料合成柠檬酸三丁酯,对影响反应的因素进行 研究。实验表明,柠檬酸三丁酯合成反应的最佳条件是:在n(正丁醇):n(柠檬 酸)=5:1,催化剂用量为20%(以柠檬酸质量计算),反应6.5 h的条件下,产物的收率可达94.3%,催化剂重复使用5次。 【期刊名称】《广州化工》 【年(卷),期】2014(000)022 【总页数】3页(P60-62) 【关键词】D72树脂;柠檬酸三丁酯;酯化反应 【作者】李敢;刘颖;王德堂 【作者单位】徐州工业职业技术学院化学工程技术学院,江苏徐州 221140; 江苏省化工新材料工程技术研究开发中心,江苏徐州 221140;徐州工业职业技术学院 化学工程技术学院,江苏徐州 221140; 江苏省化工新材料工程技术研究开发中心,

柠檬酸三丁酯合成工艺的评述

柠檬酸三丁酯合成工艺的评述 苏晓怡 (高分子专09-1班 05号) 摘要:柠檬酸三丁酯(TBC)是一种新型无毒增塑剂,它具有相容性好、增塑效率高、无毒、挥发性小,耐寒性、抗霉性、耐光性、耐水性优良、可降解等特点,因此是一种最有发展前途的绿色、安全增塑剂。本文介绍了柠檬酸三丁酯的生产合成工艺及发展前景。 关键词:柠檬酸三丁酯 TBC 增塑剂柠檬酸生产合成工艺应用 1.概况 柠檬酸三丁酯其系统名为: 2-羟基-1,2,3-三正丁氧羰基丙烷, 英文名称为Tributyl Citrate, 简称为TBC,分子式为C18H32O7。 结构式为: 分子量为 360.44,沸点170℃(133.3Pa),闪点(开杯)185℃。该产品常温下为无色透明液体,折光率为 1.4428(20℃),不溶于水,是一种无毒增塑剂。能与丙酮、四氯化碳、矿油、醋油、蓖麻油、亚麻油、醇及其它溶剂相溶;不溶于水、无毒无味、挥发性小;耐热、耐光、耐水,与乙烯基树脂相容性好,是增塑性能较好的增塑剂。可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和各种纤维素树脂的增塑,具有相溶性好、增塑效率高、无毒、挥发性小等优点,而且经其增塑后,塑料低温挠曲性能好,在熔封时热稳定性好、不变色;其耐寒性、耐光性、耐水性优良,可用于食品包装材料和医疗卫生制品,并且在树脂中不滋长霉菌,有抗霉性;还可用作蛋白质类溶液的消泡剂;还可抗细菌及不滋长细菌,无刺激性,具有

阻燃和可降解性。因此,柠檬酸三丁酯稳定性好、经久耐用,是一种无毒无味的绿色环保塑料增塑剂。另外,其酰化衍生物乙酰柠檬酸三丁酯除了具有TBC的优点外。还可作为聚偏二氯乙烯的稳定剂、薄膜与金属粘合的改性剂等 随着我国塑料工业的迅速发展,聚氯乙烯(PVC)作为塑料工业的主要产品之一,其应用领域越来越广泛。聚氯乙烯,尤其是软制品,在加工过程中需要使用大量的增塑剂,目前使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。但是由于存在潜在的致癌性,国外已经严格控制其使用。我国也已经制订了相关的法律和法规,将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。因此传统增塑剂的应用领域受到限制,研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。其中柠檬酸三正丁酯(TBC)就是一种开发利用前景广阔的新型绿色增塑剂。 2. 国内生产柠檬酸三丁酯的传统工艺 在我国,柠檬酸三丁酯是柠檬酸和正丁醇在催化剂的作用下酯化合成而得 的,传统的酯化反应一般用硫酸作催化剂,反应产物的后处理要经过碱中和、 水洗、蒸馏脱醇脱水、脱色最后得到成品。 2.1酯化反应: 反应是在带搅拌器、冷凝器、分水器、恒压滴液漏斗和温度计的四口瓶中进行,加热采用可控温电加热器。往四口瓶中加入正丁醇和柠檬酸和浓硫酸加热至回流状态,回流一段时间。每隔一定时间测定酸值。在回流状态下,随着反应的进行,反应液温度逐渐升高,通过加热装置和系统的真空度控制反应液温度在120℃左右;连续反应4.5h后反应液的酸值基本无变化,反应完毕后冷却。 2.2中和水洗

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成探讨 柠檬酸三丁酯自身无毒性,加上各项性能优良,是当前应用广泛的增塑剂,也是无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的重要原料。当前有西方国家将柠檬酸三丁酯增塑剂应用在食品包装和儿童塑料玩具领域,用来取代传统的增塑剂。 标签:无毒增塑剂;柠檬酸三丁酯;绿色催化 在过去传统塑料助剂中大多都是采用邻苯二甲酸酯作为各类包装的基本材料,随着新时期科学技术的快速发展,研究发现临本二甲酸酯类具有致癌性质,以此类物质制成玩具对幼儿身体将会造成较大威胁。当前柠檬酸三丁酯是国家公认的安全增塑剂,自身没有毒性,能够广泛应用在各类包装以及塑料制品中,所以当前加强无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成具有重要作用。柠檬酸三丁酯的合成有赖于催化剂,传统合成工艺都是采用浓硫酸,但是硫酸自身属于强质子酸,此类催化剂自身具有较多缺点,对于环境污染性较大。所以当前需要对绿色催化技术进行探析,提高无毒增塑剂柠檬酸三丁酯合成的质量。 1 硫酸催化合成柠檬酸三丁酯 对于领苯二甲酸酯类增塑剂等有致癌性质的增塑剂,我国也提出了明确的限制条文。当前柠檬酸三丁酯具有广阔的的工业应用价值,能够作为“绿色”化的增塑剂,是当前塑料工业制品的主要发展方向,具有良好的市场经济价值。 1.1 甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯 甲苯硫酸从研究中可以是一种酸性较强的有机酸,但是自身腐蚀性以及污染系数与硫酸相比较低,不容易与其他物质产生各个副反应。生产出来的各个产品光泽度较好且实际售价较低,便于运输与使用,是当前工业生产中应用较广的催化剂。当前可以通过甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯,其中需要对试验研究的优化条件进行控制。根据我国相关学者的研究,目前酸醇摩尔比为 1 :6。此外还能通过甲苯为基本带水剂,甲苯硫酸实际用量较低,大约在3%,减压蒸馏收集到178至180℃的馏分,酯的实际含量较高,可达到99%。 1.2 氨基硫酸催化合成柠檬酸三丁酯 现阶段氨基硫酸在工业清洁剂中应用范围较广,实际獲取途径简单,加上各方面应用性能较为稳定,具有较低的腐蚀性,不能有效参与到有机反应体系中,能够进行反复性应用,是一种实际应用前景较为广阔的催化剂。有相关研究人员取出0.2mol的柠檬酸、1.5g氨基硫酸和0.8mol正丁醇,在高温回流分水中反应一段时间,柠檬酸实际转化率较高。 2 无机盐催化合成柠檬酸三丁酯

绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途

绿色增塑剂柠檬酸三正丁酯性能及用途 随着我国塑料工业的迅速发展,聚氯乙烯(PVC)作为塑料工业的主要产品之一,其应用领域越来越广泛。聚氯乙烯,尤其是软制品,在加工过程中需要使用大量的增塑剂,目前使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。但是由于存在潜在的致癌性,国外已经严格控制其使用。我国也已经制订了相关的法律和法规,将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。因此,传统增塑剂的应用领域受到限制,研究开发新型、绿色增塑剂已经成为当务之急。其中柠檬酸三正丁酯就是一种开发利用前景广阔的新型绿色增塑剂。 1 柠檬酸三正丁酯的性能及用途[1] 柠檬酸三正丁酯(简称TBC),分子式为C18H32O7,相对分子质量为360.44,外观为无色或谈黄色油状液体,沸点为170℃/1,033Pa,密度1.042g/cm3,折射率(nD25)为1.443-1.445,粘度为31.9mPs(25℃),凝固点-20℃,溶于丙酮、四氯化碳、矿物油、醋酸、蓖麻油、亚麻油、醇等有机溶剂。不溶于水,无毒无味,挥发性小,耐热、光、水,与乙烯基树脂、醋酸纤维素、乙酰基丁酸纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素等相容性好。具有抗细菌与不滋长细菌,无刺激性,具阻燃及可降解性。 柠檬酸三正丁酯因其耐寒,在寒冷地区使用仍可以保持良好的挠曲性,又耐热、光、水,在熔封时因热稳定性好而不变色,无毒又安全经久耐用,适合作食品包装、医药物品包装、血浆袋及一次性输液管等。柠檬酸三正丁酯可增塑PVC、PE、PP以及纤维素树脂。其相容性好,在乙基纤维素膜中用量可达40%,大膜塑料中用量为10%以下。柠檬酸三正丁酯与其它无毒增塑剂共用可增加制品的硬度,尤对软的纤维醚更为适用。柠檬酸三正丁酯为无毒又抗菌,不滋长细菌,还具阻燃作用,所以在乙烯基树脂中用量甚大,可用于片材、薄膜、饮料管、食品瓶密封圈、医疗机械及医院内围墙、家庭、饭店、宾馆及学校、办公楼与公共场所的壁板、天花板、尤其食堂灶间、卫生间、餐厅等需灭菌阻燃增塑剂的塑料。交通工具汽车、火车、轮船、飞机与国防的军车、坦克、兵舰、潜艇、宇航设施内塑料制品也需使用此类增塑剂。柠檬酸三正丁酯作为硝化纤维溶剂,可改善硝化纤维的抗紫外线能力,也是多种香料的优良溶剂。柠檬酸三正丁酯与聚乳酸及其酯类具有生物学相容性、生态学安全,无毒,酯为可降解的热塑性塑料。它具良好的机械性、光透明性、加工性能好。医学上为矫形外科植入手术缝合线、骨钉、药物包装及药品释放剂,如胰岛素聚乳酸双层缓释片、庆那霉素聚乳酸圆柱体、促生长激素释放激素的块状植入剂、激素炔诺酮的空心聚乳酸纤维剂等。聚乳酸或其酯的骨架在人体内的炎症发生率低,强度大,在血管、韧带、皮肤、肝脏等修复与培养中使用;聚乳酸或酯的膜片可修复眼睛视网膜的脱落。生物聚合物在食品包装袋、包装材料、医药品、农膜、肥料、垃圾袋方面很是实用。用柠檬酸三正丁酯可改善聚乳酸及其酯的使用性。用柠檬酸三正丁酯挤出的机制膜,可降低玻璃化温度,改善断裂伸长率。膜可水解成CO2及H2O,不污染环境,可保护自然生态环境。 柠檬酸三正丁酯与醋酐在催化剂下合成乙酰柠檬酸三丁酯,其挥发性低于柠檬酸三正丁酯,使用性能更优越,是用途更广的无毒无味“绿色”塑料增塑剂。可作聚偏氯乙烯稳定剂、薄膜与金属粘合的改良剂,长时间浸泡于水中仍具有极高的粘合力。柠檬酸三正丁酯可作为控制水质污染的替代品,提高洗涤剂的去污能力。柠檬酸三正丁酯可作化妆品添加剂、乳化剂,对受伤皮肤可起治疗及营养作用,又可阻止紫外线对皮肤角质层水分挥发,保护皮肤具润湿性及生理弹性。在烟草工业,烟草燃烧时会生成毒气HCN,而柠檬酸三正丁酯于烟草中可吸收HCN,从而减少吸烟者受毒性。柠檬酸三正丁酯还可使烟支保持韧性而不易折断;柠檬酸三正丁酯可作润滑油及抗摩剂,也是聚氯乙烯树脂的平滑剂;此外,还可作为含蛋白质液体的泡沫去除剂、纸张加香助剂、橡胶防焦剂。

柠檬酸三丁酯合成

柠檬酸三丁酯合成 摘要:本文介绍了固体超强酸作催化剂生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂,开发柠檬酸三丁酯合成新工艺的核心在于研发出催化活性高、腐蚀性小、易分离、重复使用和再生性能好、成本低的催化剂。 关键词:无毒增塑剂,柠檬酸三丁酯合成,固体酸 一增塑剂的发展 1、增塑剂简介 1.1、概述 增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性,使之易加工,赋予制品柔软性的功能性化工产品,也是迄今为止产能和消费量最大的助剂种类。它被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。 1.2、增塑剂作用机理 增塑剂是具有一定极性的有机化合物,与聚合物相混合时,升高温度,使聚合物分子热运动变得激烈,于是链间的作用力削弱,分于间距离扩大,小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间,这样增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用代替了聚合物极性分子间的作用,使聚合物溶涨,增塑剂中的非极性部分把聚台物分子的极性基屏蔽起来。并增大了大分子链间的距离,减弱了分子间范德华力的作用,使大分子链易移动,从而降低了聚合物的熔融温度,使之易于成型加工。 1.3、增塑剂的分类 增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。增塑剂按塑化效果可以分为主、辅增塑剂。主增塑剂分子不仅能进入树脂分子链无定形区,也能进入分子链结晶区,因此它不会渗出,也不会喷雾,而形成表面结晶,这样就可单独使用。辅增塑剂则因相容性差,增塑剂分子只能进入树脂的无定形区而不能插入结晶区,单独用它们就会使加工制品渗出喷雾,所以只能和主增塑剂混合使用。 2、增塑剂的现状及面临的问题 目前,全球已加快了无毒增塑剂产品的研发力度,特別加快了卫生要求高的塑料制品基础应用研究。而在我国,已被国外淘汰的DOP 等增塑剂还大有市场,而且增塑剂生产企业对于无毒新型增塑剂的开发和推广并沒有引起足够关注。国内市场上80%的增塑剂都是DOP、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)等增塑剂,价格低廉是最关键的因素。国家标准《食品容器、包裝材料用助剂使用卫生标准》也把DOP列为可用于食品包裝的增塑剂品种之一。由此可见我国的增塑剂产业与国外相比还有很大的差距。 经大量研究证实,DOP等邻苯二甲酸酯类增塑剂是一类致癌物质,其可以经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种途径进人人体。对机体多个系统均有毒性作用,被认为是一种环

绿色增塑剂柠檬酸三丁酯的制备研究

绿色增塑剂柠檬酸三丁酯的制备研究 圣雅怡;张晶;陈腊梅 【摘要】柠檬酸三丁酯为一种绿色环保的增塑剂,其应用具有广阔的前景.本文采用新型催化剂,以一水合柠檬酸、正丁醇为原料合成柠檬酸三丁酯.重点讨论了反应温度、酸醇比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响.其优化工艺条件为:反应温度120℃,酸醇比(物质的量)为1:4.5,催化剂用量为酸的4w%,反应时间为2.5h,柠檬酸三丁酯的产率可达到96%以上.%Tributyl citrate(TBC) is a kind of green plasticizer and has a widely application prospect. We synthesize TBC with citric acid monohydrate and n-butyl alcohol under the catalysis of sodium hydrogen sulfate. We studies the effects of act temperature, acid alcohol ratio, catalyst dosage and reaction time. Finally we get the optimal conditions: temperature is 120℃, acid alcohol ratio is 1:4.5, catalyst dosage is 4w%of the acid, and the reaction time is 2.5 hours. Our yield is more than 96%. 【期刊名称】《价值工程》 【年(卷),期】2018(037)011 【总页数】2页(P165-166) 【关键词】绿色增塑剂;柠檬酸三丁酯;催化;合成 【作者】圣雅怡;张晶;陈腊梅 【作者单位】南京科技职业学院,南京210048;南京科技职业学院,南京210048;南京科技职业学院,南京210048

乙酰柠檬酸三乙酯合成工艺的研究

乙酰柠檬酸三乙酯合成工艺的研究 (最新版) 目录 1.研究背景和目的 2.合成工艺的原理和方法 3.实验过程和结果 4.催化剂的选用和影响 5.产物的纯度和收率 6.结论和展望 正文 乙酰柠檬酸三乙酯是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用。近年来,随着对环保和健康的重视,乙酰柠檬酸三乙酯的合成工艺受到了越来越多的关注。本文旨在研究乙酰柠檬酸三乙酯的合成工艺,以期为实际生产提供参考。 首先,我们来了解一下乙酰柠檬酸三乙酯的合成原理。乙酰柠檬酸三乙酯的合成工艺一般采用共乙酰化和酯化法。具体来说,以柠檬酸三丁酯、乙酐和正丁醇为原料,在催化剂的作用下,通过共乙酰化和酯化反应,合成乙酰柠檬酸三乙酯,并联产乙酸正丁酯。 接下来,我们来探讨一下实验过程和结果。在实验过程中,我们考察了催化剂用量、原料配比、反应温度、反应时间等因素对反应过程的影响。通过优化实验条件,我们确定了较佳的操作条件,即催化剂用量为 3%,原料配比为柠檬酸三丁酯:乙酐:正丁醇=1:2:3,反应温度为 60℃,反应时间为 4 小时。在此条件下,柠檬酸三丁酯的收率为 98%,乙酰柠檬酸三乙酯的收率也为 98%。 在实验过程中,我们还发现催化剂的选用对反应结果具有重要影响。

我们采用了活性炭脱色技术对产品进行精制,明显改善了产品的色泽。此外,我们还尝试了不同催化剂,如甲苯磺酸、硫酸氢钠和大孔强酸性阳离子交换树脂等,发现它们对反应结果均有影响。具体来说,硫酸氢钠和大孔强酸性阳离子交换树脂催化效果较好,可以提高产品的收率和纯度。 最后,我们来总结一下乙酰柠檬酸三乙酯合成工艺的研究结果。通过优化实验条件和催化剂选用,我们成功地提高了乙酰柠檬酸三乙酯的收率和纯度。在实际生产中,我们可以采用无毒增塑剂柠檬酸三丁酯作为原料,以减少环境污染和健康风险。同时,我们还可以进一步探讨其他催化剂和反应条件,以期获得更高的收率和纯度。 总之,乙酰柠檬酸三乙酯的合成工艺研究对于实现绿色化学和可持续发展具有重要意义。

N-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成增塑剂柠檬酸三丁酯

N-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成增塑剂柠檬酸三丁酯 滕俊江;李春海;乔艳辉 【摘要】在离子液体N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]+[HSO4]-)的催化下,以柠檬酸和正丁醇为原料,合成了无毒增塑剂柠檬酸三丁酯.结果表明,[Hmim]+[HSO4]-催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件为:n(柠檬酸)∶n(正丁醇)=1∶4.5,催化剂用量占反应物料总质量的5%,反应时间3.5h,在此条件下产品收率97.31%,催化剂重复使用5次,仍保持较好的催化活性.产品经红外光谱、核磁进行定性分析,纯度经气相色谱分析大于99.0%.%Tributyl citrate was synthesized by citric acid and n-butanol with iV-methyl-imidazolium hydrosulfate as catalyst. Experiment results indicated that the optimum process conditions were as follows;molar ratio of citric acid to n-butanol 1:4.5 , the amount of catalyst 5% of the mass of reactants, reaction time 3.5 h, the yield was up to 97.31% . After the catalyst being used for 5 times,activity did not significantly decline. Qualitative analysis of product was carried out by IR and NMR. Purity of product analyzed by GC was over 99.0%. 【期刊名称】《应用化工》 【年(卷),期】2012(041)004 【总页数】4页(P643-645,648) 【关键词】离子液体;N-甲基咪唑硫酸氢盐;催化合成;柠檬酸三丁酯 【作者】滕俊江;李春海;乔艳辉

增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺

增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺 1.引言 1.1 概述 概述 增塑剂是一种在工业生产中被广泛使用的化学物质,其作用是在塑料制品中增加柔软度、可塑性和延展性。柠檬酸三丁酯是一种常见的增塑剂,被广泛应用于各个领域,如塑料制品、橡胶制品、涂料和油墨等。 本文将介绍柠檬酸三丁酯的生产工艺,包括其定义和作用,以及特性和应用。我们将探讨生产柠檬酸三丁酯的工艺流程,并讨论工艺的优化和改进方法,以提高其生产效率和质量。 通过本文的阅读,读者将能够全面了解柠檬酸三丁酯的生产工艺,并获得关于该工艺的实用信息。这对于从事增塑剂生产、研发和应用的相关人员具有重要意义。同时,本文也为进一步研究和开发新的增塑剂提供了参考和借鉴。 1.2文章结构 文章结构的主要目的是为读者提供一个清晰的框架,以帮助他们更好地理解和阅读文章。为了实现这一目的,本文将分为以下几个部分:

第一部分是引言部分,该部分主要包括对文章的背景和目的进行介绍。在本文中,我们将讨论增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺。首先,我们将概述增塑剂的定义和作用,并介绍柠檬酸三丁酯的特性和应用。然后,我们将说明本文的结构和目的。 第二部分是正文部分,该部分主要介绍增塑剂柠檬酸三丁酯的特性和应用。我们将详细描述柠檬酸三丁酯的化学结构和性质,并重点介绍它在塑料工业中的应用。通过对柠檬酸三丁酯特性和应用的分析,我们将深入探讨该增塑剂在塑料制品中的优势和潜在的挑战。 第三部分是结论部分,该部分主要包括对柠檬酸三丁酯生产工艺的工艺流程进行介绍,并探讨如何优化和改进生产工艺。我们将详细描述柠檬酸三丁酯的生产过程,并提出一些可行的改进措施,以提高生产效率和质量。通过对生产工艺的分析和改进,我们希望能够为相关行业的生产者和研究者提供有益的参考和指导。 通过以上几个部分的编写,本文将全面阐述增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺,并提供对应的理论依据和实践经验。希望本文能够为读者加深对该增塑剂的了解,并为相关领域的研究和生产工作提供有价值的参考。 1.3 目的 本文旨在探讨增塑剂柠檬酸三丁酯的生产工艺。通过对柠檬酸三丁酯

制备柠檬酸酸三丁酯化学方程式

制备柠檬酸酸三丁酯化学方程式 柠檬酸酸三丁酯是一种常见的有机化合物,常用作食品添加剂和工业原料。其化学方程式是C12H20O7,在实验室中,我们可以通过化学反应来制备柠檬酸酸三丁酯。下面是具体步骤和化学方程式。 步骤一:制备柠檬酸二丁酯 1. 将柠檬酸和丁醇加入反应瓶中。 2. 加入少量的硫酸作为催化剂。 3. 在加热的条件下,反应瓶中的物质发生酯化反应,生成柠檬酸二丁酯和水。 化学方程式: C6H8O7 + 2C4H10O → C12H20O7 + 3H2O 步骤二:制备柠檬酸酸三丁酯 1. 将制得的柠檬酸二丁酯加入反应瓶中。 2. 加入少量的硫酸作为催化剂。 3. 在加热的条件下,反应瓶中的物质再次发生酯化反应,生成柠檬酸酸三丁酯和水。 化学方程式: C6H8O7 + 3C4H10O → C12H20O7 + 4H2O

这样,我们就可以通过上述两个步骤制备出柠檬酸酸三丁酯。需要注 意的是,在实验过程中,要注意控制好反应的温度和时间,以确保反 应能够顺利进行并得到高纯度的产物。 在化学实验中,安全始终是第一位的。在进行上述实验时,应该做好 安全防护措施,避免接触到有害化学物品,以免发生意外。实验室应 该配备好相应的应急设备,并严格按照化学实验的操作规程进行操作。 制备柠檬酸酸三丁酯的化学方程式是一个简单而重要的化学反应,通 过掌握其制备方法,我们可以更好地了解和应用这一有机化合物。在 进行相关实验时,一定要严格遵守实验室的安全规定,确保自己和他 人的安全。制备柠檬酸酸三丁酯是有机化学实验课程中常见的一项实 验内容,通过该实验可以帮助学生掌握酯化反应的原理和操作技能。 在进行实验之前,实验者需要对实验步骤和安全注意事项有所了解, 以确保实验的顺利进行和个人安全。 在实验中,第一步是制备柠檬酸二丁酯。柠檬酸二丁酯是一种酯类化 合物,其化学结构中含有一个柠檬酸基团和两个丁醇基团。通过将柠 檬酸与丁醇加入反应瓶中,并加入少量的硫酸作为催化剂,随后在加 热条件下进行酯化反应,即可得到柠檬酸二丁酯和水。这个反应过程 的化学方程式可以用简单的化学方程式表示为:

柠檬酸酯合成用催化剂研究进展

柠檬酸酯合成用催化剂研究进展 摘要:介绍了近年来柠檬酸酯类化合物的合成方法及主要用途。对各类催化剂,如磺酸类、固体超强酸、杂多酸、无机盐等在合成柠檬酸酯上的应用进行了综述,并分析比较了各种催化剂的优缺点。介绍了固载交联、纳米、磁化、微波辐射等技术在催化剂改性上的应用,展望了柠檬酸酯合成的发展前景。 关键词:柠檬酸酯;合成;催化 中图分类号:TQ42;O622 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2009)01-0052-05 柠檬酸酯类化合物以柠檬酸为主要原料,具有无毒、生物降解性好、挥发性小、抗细菌等优点是一种环境友好型材料。近年来,国内外对其的研究非常活跃,已成功开发出多种适合于不同领域的品种,前景广阔[1]。 柠檬酸酯最广泛的用途是塑料的增塑剂,由于其无毒,增塑效果好,是食品包装用PVC薄膜、药品医药器械、玩具制品的主要增塑剂[2-3]。Hodgson等[4]研究用该类化合物可作为整理织物的非离子柔软剂及抗皱剂。Doll等[5]用柠檬酸和D-山梨醇合成了一种吸水剂,有增稠效果。日本的Taniuchi[6]在肥皂中加入含有烷基醚柠檬酸酯,发现对皮肤具有良好的清洁作用而不会造成皮肤红肿。美国的Imperante[7]将含有甘油烷氧基的柠檬酸酯加入口红,可防止唇膏的脱水收缩。柠檬酸乙酯在烟草工业中净化吸收烟叶燃烧生成的有害气体及保持烟支的韧性;还可作为螯合剂和载体溶液[8];柠檬酸丁酯也可以作为药品、化学品和食品的添加剂、头发生长促进剂,还可以用于蛋白质溶液的消泡剂[9]。柠檬酸酯作为一种重要的表面活性剂已经在世界范围内得到广泛的应用。但目前,中国对其的应用仅限于作为PVC 增塑剂材料。 柠檬酸酯可通过柠檬酸和醇类酯化反应而得,其合成路线并不复杂。而其合成技术优劣主要取决于所选催化剂的差异。所以,其研究重点是筛选一种优质高效、腐蚀性小、易于分离、重复使用性好、成本低的催化剂。 传统的酯化反应一般用硫酸作为催化剂,该法虽然催化剂价格便宜,催化活性高,但存在设备腐蚀严重、副反应多、反应废液难处理、生产成本高等缺点[10-12]。随着研究的不断深入,人们已发现多种催化剂对酯化反应都有良好的催化活性。 1 磺酸类催化剂 1.1 对甲苯磺酸 对甲苯磺酸(简称PTS)是一种强有机酸,其对设备的腐蚀性和“三废”污染比硫酸小,不易引起副反应,产品色泽好,价廉易得,用量少、活性高,是一种适合于工业生产的催化剂。 李成尊等[13]采用对甲苯磺酸催化合成柠檬酸三正丁酯(简称TBC),确定的最佳反应条件为:酸醇物质的量之比1∶6,催化剂用量1%,反应时间6 h,酯化收率达到92%。黄红生等[14]以活性炭固载PTS为催化剂,合成TBC,确定了最佳的工艺条件:以0. 3mol柠檬酸为基准,

年产550吨无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯工艺

目录 设计任务说明书 (1) 总论 (2) 第1章工艺流程概述 (5) 1.1 乙酰柠檬酸三丁酯的简介 (5) 1.2 工艺流程 (5) 第2章工艺计算 (6) 2.1 物料流程图,定计算范围 (6) 2.2 基础数据 (6) 2.3 物料衡算 (7) 2.4 热量衡算 (12) 2.5 设备选择 (16) 2.6 工艺流程设计说明 (18) 2.7 平面布置设计说明 (19) 2.8 管道设计说明 (19) 第3章投资与成本分析 (20) 3.1 原料消耗定额 (20) 3.2 附属设施 (20) 3.3 投资估算 (20) 3.4 产品成本估算 (22) 第4章安全生产与环境保护 (23) 4.1 安全生产 (23) 4.2 环境保护 (23) 第5章总结 (24) 第6章工程图纸(附录) (27) 第7章设计的体会与收获 (25) 参考文献 (26)

年产550吨无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯工艺 设计任务书 原始数据:年产量550t,每年生产340d 任务和要求: 1. 查阅文献,写文献总结。 2. 生产方法的选择,流程设计; 3. 进行物料衡算,热量衡算; 4. 设备选型及设计; 5. 投资估算,成本估算; 6. 环境保护与安全措施; 7. 绘制工艺流程图和主要设备图; 8. 写设计说明书。 总论 1.产品概述

柠檬酸三丁酯(TBC)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)可作为乙烯基树脂及纤维素的增塑剂,具有无毒、抗霉性、无气味、塑化效果好等优点,已获美国食品与医药管理局批准使用。过去常用硫酸作催化剂合成TBC和ATBC,对设备的腐蚀比较严重。人们一直在寻找新的催化剂[1~18]。作者以氨基磺酸作为催化剂,两步合成ATBC,在适宜条件下,酯化率达98.2%,酰化率达91.3%。氨基磺酸易得、性质稳定安全、使用方便、可循环使用而无需再生,有一定工业应用价值。 乙酰柠檬酸三丁醋的用途及应用前景: 柠檬酸脂类可作为聚合物(如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚异丁烯、聚氨脂等),共聚物(如:异丁烯一异戊二烯共聚物,丁二烯一苯乙烯共聚物等)及各种纤维树脂(如:硝基纤维素,乙基纤维素,醋酸纤维素等)的增塑剂。与其它类型增塑剂相比,它具有相溶性好,挥发性小,抽出率和粘度低,且耐热性、耐寒性、耐旋光性、耐水性优良等特点,其最大优点是无毒、无臭、无锈变作用。例如,作为户VC增塑剂时,用普通方法混合,产品具有良好的透明度和低温性,其它各种性能均比DOP增塑剂有明显改进,因此,它是一类用于食品包装、儿童玩具、医疗用品及其它生活用品的优良无毒增塑剂。美国食品与医药管理局(FDA)认为乙酰柠檬酸三丁脂是最安全的增塑剂之一。早在70年代ATCB就广泛应用于医疗器械上,如聚氯乙烯血液袋、输液管等,后来又常用作制造缓解药片的增塑剂。柠檬酸脂除用作各种树脂的助剂外,还可用作医药制品助剂,金属涂层,卫生用品中的除臭剂、香料和食品添加剂,色谱分析固定相等,应用前景十分广泛。随着生活水平的提高,人们越来越关注食品的安全问题,1999年12月7日,欧盟发布“禁令”,禁止销售供三岁以下儿童使用的、放入口中的含有邻苯二甲酸脂类增塑剂的聚氯乙烯软塑料玩具及儿童用品,且对食品包装带用塑料制品作出了严格规定,传统的增塑剂己无法满足市场要求,因此作为世界公认的安全增塑剂—乙酰柠檬酸三丁脂将有较大的发展空间。目前美国、英国、德国、法国、荷兰、意大利、日本等国都许可乙酰柠檬酸三丁脂增塑的塑料薄膜作为食品包装材料。特别是乙酰柠檬酸三丁醋具有极低的急性毒性(小鼠经口试验高达300g/kg),良好的热稳定性及机械性能,应用领域十分广阔。 2. 合成工艺的最新进展[1][2][3] 乙酰柠檬酸三丁脂的合成分为柠檬酸与正丁醇脂化反应生成柠檬酸三丁脂及柠檬酸三丁脂乙酰化反应两部分,而酯化反应是整个工艺的关键。目前国内外研究热点主要集中在酯

年产800吨无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯的工艺设计

摘要 目前常用的邻苯二甲酸酯类增塑剂可能诱发致癌,国内外都在寻找能够替代的无毒增塑剂.柠檬酸酯类增塑剂是安全的替代增塑剂之一,今以柠檬酸三丁酯和己酸酐为原料,研究了硫酸氢钠、大孔强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酰柠檬酸三丁酯的过程.考察了原料摩尔配比、催化剂用量、反应时间、反应温度对乙酰柠檬酸三丁酯收率的影响。在适宜条件下,两种催化剂催化台成乙酰柠檬酸三丁酯的收率可分别达到99 5%和99 8%。精制后,乙酰柠檬酸三丁酯的含量经气相色谱分析大于99%。催化剂重复使用情况的考察表明:硫酸氢钠有较好的重复使用性:使用后经无水乙醇洗涤并干燥过的大孔强酸性阳离子交换树脂也具有很好的重复使用性。 关键词:柠檬酸三丁酯乙酰柠檬酸三丁酯合成 Abstract Studies have shown that dioctyl-phthalate which is the most commonly used plasticizer is toxic and it might induce cancer.Because of its significant security and

outstanding plasticity,tributly citrate(TBC)and acetyl tri-n-butyl citrate(ATBC)were considered to be phthalate non-toxic substitutes.This paper studies the process of synthesizing TBC and ATBC by using citric acid,n-butyl alcohol and acetylating agent.And the pilot plant for this process has been designed. This paper took as the catalyst of esterification.The effects ofreaction conditions on the yield of TBC,such as the amount of catMyst used,catalyst feeding way,molar ratio of n-butyl acohol to citric acid,heating temperature and reaction time,were investigated and the optimal conditions were obtained.Under the optimized conditions with molar ratio of 46.3%catalyst feeded in saturated solution,heated at 150℃with the reaction time of 150 min,the yield of TBC could reach 98.0%.Moreover,the results of neutralization washing in different alkali concentrations had been obtained,and the proper alkali concentration was 6%(in mass concentration). The reaction results of using acetyl chloride or acetic anbydride as acetylating agent were compared,and acetic anbydridewas chosen as the acetylating agent in this paper.ATBC Was synthesized by using acidic ionic as catalyst.The effects ofreaction conditions on the yield ofproduct.such as the dose of catalyst used,molar ratio of acetic anhydride to TBC,reaction temperature and reaction time,were investigated and the optimal conditions were obtained.Under the optimized conditions with feed molar ratio of 1.5%catalyst,at 65℃with the reaction time of 45 min.the yield of ATBC reached 98.9%with small acetic anhydride dosage.When the catalyst Was reused for 5 times,the yield of ATBC was still up to 98.2%. Key words:environment-friendly plasticizer,tributyl citrate,aeetyl tri-n-butyl ctrate,ionic liquid,process optimizing,pilot design 目录 前言 1

对新型异辛酯类环保增塑剂的合成与实践浅析

对新型异辛酯类环保增塑剂的合成与实 践浅析 【摘要】本文主要分析增塑剂的类别与创新方向,重点介绍新型异辛酯类化 合物的合成。增塑剂可有效提升塑料制品的柔韧性与稳定性,避免断裂变形,具 有十分重要的实用价值与潜在价值。通过对新型异辛酯类环保增塑剂的深入研究,以期优化增塑剂性能,解决环保问题,促进塑料制品在市场中的发展与应用。 【关键词】新型环保增塑剂;异辛酯类化合物;合成与实践 近年来,塑料制品在人们生活中有着广泛应用,随着生活水平逐渐提升,安 全环保已经成为人们对塑料制品的新要求,在这一背景下,研究合成新型环保增 塑剂已经成为行业发展的必然趋势。新型异辛酯类环保增塑剂具有优良的增塑性能、耐迁移性能及稳定性,对环境危害性大幅度降低,一定程度上为塑料行业的 健康发展提供有效助力。 1.增塑剂简介 1.1增塑剂的种类与发展 目前,塑料已经成为社会必需品,与金属制品对比具有功能多样、成本低廉 等优势,除了依赖塑料本身性能外,增塑剂的普及也促进塑料制品的应用发展。 增塑剂属于功能性助剂,分子量一般较小,可与塑料分子结构形成弱交互作用, 降低塑料大分子间的相互作用力,以此实现提高塑料柔韧性、降低脆性的功能。 不同增塑剂的功能存在差异,需根据塑料的用途合理选择增塑剂。当今市面上增 塑剂种类繁多,可从分子结构和化学结构两个角度进行分类。根据分子结构,增 塑剂可分为单体型和聚合型,前者分子量固定,组成结构较为单一,后者分子量 不固定,由小分子物质通过聚合反应制得。根据化学结构,其常见母体结构包含 四种(详见图1),结构不同导致性能与合成路线差异明显。

图1:增塑剂的母体结构分类 1.2增塑剂的发展 增塑剂的发明时间可追溯至19世纪后半叶,因易燃等弊端被长时间停用, 直至磷酸三苯酯的开发应用,增塑剂才重新出现在人们的视野中,但因其具有挥 发性,经过一段时间使用后逐渐被其他增塑剂替代。上世纪初期,科学家发现邻 苯二甲酸酯可克服塑料制品的缺陷,同时不易挥发,迅速成为增塑剂市场的主角,直至今日,邻苯二甲酸酯类化合物仍有广泛应用。研究发现,邻苯二甲酸酯虽然 本身不具备强毒性,但具有致癌性、生殖毒性,有导致人体内分泌紊乱的风险。 此外,此类增塑剂不易分解,对地质水源污染较大。随着环保意识提升,传统增 塑剂的安全环保问题受到了社会各界的广泛关注,需顺应时代发展需求,研究新 型环保增塑剂,为人们的生命安全保驾护航。 1.3增塑剂的创新方向 随着塑料制品的普及,增塑剂有着广阔的应用前景,其创新探索在塑料行业 的发展中占有举足轻重的地位。总结分析,新型增塑剂开发以传统增塑剂为模板,经结构优化、分子量调整达到安全环保要求。增塑剂的创新方向主要包含图2中 列出的几项,下文对其进行简单论述。(1)单体型增塑剂。单体型增塑剂性能 优良,使用更加绿色环保的原材料可有效降低不良风险。单体增塑剂主要包含3类,其一是环己烷二甲酸酯及其衍生物,以环己烷二甲酸二异壬酯为代表,毒性 较低,无生殖毒性和基因毒性;其二是柠檬酸酯及其衍生物,以乙酰柠檬酸三丁 酯为代表,安全性能大大提高,但生产成本高昂,无法在所有塑料制品领域普及;其三是其他酯类及其衍生物,例如偏苯三酸酯、均苯四酸酯、离子液体等。(2)聚合型增塑剂。此类增塑剂通过嵌段共聚物、支化等改性方法促使相容性与抗迁 移性提升,拓宽了增塑剂的使用范围,可供给医疗、矿业开采等特殊领域使用。

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