本发明属于对二甲苯新品种开发技术领域，具体涉及一种差别化对二甲苯的制备方法。
背景技术：
二甲苯(dimethylbenzene)为无色透明液体；是苯环上两个氢被甲基取代的产物，存在邻、间、对三种异构体。在这三种二甲苯异构体中，对二甲苯具有最大的商业市场。对二甲苯(para-xylene)，可缩写为“px”，是苯的衍生物，重要的化工原料，无色液体，低温时成片状或柱状结晶体，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮，易燃。对二甲苯是一种基本的有机原料，其中80％左右的对二甲苯用于对苯二甲酸及合成材料的制备。这些合成材料广泛用于轻工、农业、粘合剂、纤维、塑料、电子、建筑等国民经济的各个方面。
在现有技术中，对二甲苯作为一种化工原料，一般主要通过改进链转移、歧化反应、异构化、吸附分离等工艺进行制备，如cn101253136a、cn101466655a、cn102159674a等中公开的制备对二甲苯的方法。现有的对二甲苯的制备方法通常致力于提高对二甲苯的纯度，减少杂质的产生，很少有从下游产品应用的角度来考虑开发一些具有特殊用途的对二甲苯。所以一直以来对二甲苯的产品单一，且几乎一成不变。
此外，这些利用对二甲苯制备的与人们生活或生产密切相关的合成材料正越来越多的应于户外，需要不断经受阳光、风雨、空气等各种环境因素的侵蚀，其使用寿命大为缩短。因此，这些制品的耐久性问题日益受到重视，如何开发直接用于合成抗老化材料的差别化对二甲苯是一项迫切的任务且具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，根据现有下游产品的用途，提供一种差别化对二甲苯的制备方法，由该差别化对二甲苯制备的后续产品，其抗老化功能显著提高。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种差别化对二甲苯的制备方法，包括如下步骤：
(1)将磷酸银、钒酸铋、金红石型钛白粉、白炭黑与氟磺酸水溶液混合进行水热反应，然后经研磨，过滤，煅烧，洗涤，干燥制得专用抗老化剂；
(2)将对二甲苯、乙酸、邻二甲苯、乙酰胺、步骤(1)所得专用抗老化剂、磷酸氢钾分散液混合后研磨，分散，过滤，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯母液；
(3)将步骤(2)所得差别化对二甲苯母液呈喷雾状加入到对二甲苯中，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯。
无机材料具有阻燃，阻隔，抗老化，抗菌，抗静电，保健，增强等功能；老祖宗早已用得熟门熟路，如砖瓦、陶瓷、石头、玉石、玻璃、水泥、泥巴等；砖瓦、泥墙任凭日晒雨淋风吹光照，可数百年不朽；陶瓷的阻隔性是现代阻隔材料无法比，陶瓷罐装黄酒数十年仍醇香浓郁。玉石可抗菌保健久负盛名，久用不衰。但人们对无机材料如何应用、改性有机材料，尤其是高分子材料，赋予高分子材料具有某些功能，一般都是无机功能材料简单添加共混改性，单一的功能应用，功能效果不充分，尤其是有机基体功能效果不充分，基体的品质难于保证。为了克服现有技术的不足，本发明经全面分析，综合优化组方，应用现代技术手段深度理化前处理，然后无机材料均匀分散融合到有机材料，在后续产品中无机材料的原始功能深度融合进有机高分子材料，随着时间的推移，无机体与有机基体两相界面逐渐形成界面相，随着时间的推移界面相不断地蔓延扩展，无机体的功能随同蔓延扩展进有机体。赋予其1+1＞2的功能效果，并提升有机高分子材料的综合物理性能。
本发明创造性地开发了一种差别化对二甲苯，即在对二甲苯的生成工艺中融合专用抗老化剂，然后通过后续的加工工序，用于制备具有抗老化功能的高分子合成材料。
本发明所用的专用抗老化剂由磷酸银、钒酸铋、金红石型钛白粉、白炭黑等改性而成。专用抗老化剂在对二甲苯的氧化、对苯二甲酸的纯化和树脂的合成过程中可以充分的与基体作用，从而达到良好的融合，其协同效果显著，使最后合成的改性树脂具有良好的抗老化效果，充分提升合成树脂的整体功能和品质。另外，专用抗老化剂不含有活性基团，在后面的氧化、对苯二甲酸的纯化和树脂合成过程中不影响相关工艺；专用抗老化剂也基本上不溶于乙酸或水等，因此也不用增加新的分离步骤，可直接生成对苯二甲酸，再由其对苯二甲酸直接聚合成具有抗老化功能的合成树脂。与传统工艺相比并不需要特别增加额外工艺过程和设备，且这种工艺因专用抗老化剂与对二甲苯相互作用时间长，深度融合好。
邻二甲苯等有机溶剂在与差别化对二甲苯混合后通过氧化、纯化工艺后生成相应的二甲酸的混合物，然后与乙二醇共聚合反应生成改性树脂，其有益效果主要可以用来调节树脂中大分子的聚集态结构，改善树脂的性能。
作为优选，步骤(1)中混合时各组分按重量份数计含量如下：磷酸银15-20份、钒酸铋15-20份、金红石型钛白粉3-6份、白炭黑2-4份、氟磺酸溶液70-90份。上述组分含量范围使得产品的抗老化效果明显且不影响影响纤维的加工和使用性能，如果含量不在上述范围，则抗老效果变差，或提升抗老化的效果与含量相比下降，且影响纤维的加工和使用性能。
优选地，氟磺酸水溶液的浓度为2-6wt％，优选为4wt％。
优选地，步骤(1)中水热反应的温度为110-140℃，压力为0.2-0.4mpa，时间为4-6h。
优选地，磨时料液温度为35-55℃，研磨的时间为3-4h。
优选地，研磨使用液相高能球磨机带液研磨。
优选地，煅烧的温度为500-530℃，时间为5-6h。
可使用去离子水进行充分洗涤。
干燥可在真空下进行，优选在80-95℃下进行真空干燥。
干燥后可再次进行研磨4-6h，然后优选进一步过筛如200-300目筛制得对专用抗老化剂。
作为优选，步骤(2)中乙酸、邻二甲苯、乙酰胺、步骤(1)所得专用抗老化剂、磷酸氢钾分散液占对二甲苯的质量百分比分别为9-11％、1-4％、0.8-1.2％、2-3％、3-5％。上述组分含量范围使得产品的抗老化效果明显且不影响影响纤维的加工和使用性能，如果含量不在上述范围，则抗老效果变差，或提升抗老化的效果与含量相比下降，且影响纤维的加工和使用性能。
优选地，磷酸氢钾分散液的质量浓度为3-8wt％，优选为5wt％。可为水分散液。
作为优选，步骤(2)中研磨在液相搅拌球磨机中进行。
优选地，研磨的时间为5-7h。
优选地，分散为超声分散，在75-85℃下进行。分散至恒重为止，然后自然冷却静置一段时间如4-6d，以去除液面的悬浮物和液底的沉淀物。
优选地，过滤为取中间悬浮液过滤，优选使用800-1000目过滤。
作为优选，步骤(3)中差别化对二甲苯母液喷射加入对二甲苯中。
优选地，将步骤(2)中所得差别化对二甲苯母液喷射加入到连续搅拌和超声波作用下的对二甲苯中。
优选地，步骤(2)中所得差别化对二甲苯母液为对二甲苯质量的5-12％。
作为优选，本发明的制备方法包括如下步骤：
(1)将按重量份数计15-20份的磷酸银、15-20份的钒酸铋、3-6份的金红石型钛白粉和2-4份的白炭黑与70-90份的浓度为4wt％的氟磺酸溶液混合，移到水热反应器中，在110-140℃温度和0.2-0.4mpa压力下连续搅拌反应4-6h，然后在搅拌下自然冷却，在35-55℃下用液相高能球磨机带液研磨3-4h，过滤，再在500-530℃下煅烧5-6h，去离子水充分洗涤，80-95℃真空干燥，再用球磨机研磨4-6h，并经200-300目过筛，制得专用抗老化剂；
(2)对二甲苯在连续搅拌下依次加入以对二甲苯重量计为9-11％的乙酸、1-4％的邻二甲苯、0.8-1.2％的乙胺助溶剂和2-3％由(1)制得的专用抗老化剂，再加入3-5％的浓度为5wt％的磷酸氢钾分散液，混合均匀，在液相搅拌球磨机中研磨5-7h，缓慢加热至75-85℃超声波分散，并至恒重为止，自然冷却静置4-6d，去除液面的悬浮物和液底的沉淀物，取中间悬浮液，经800-1000目过滤，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯母液；
(3)在持续搅拌和超声波作用下的对二甲苯中，雾状加入以对二甲苯重量计为5-12％由(2)制得的差别化对对二甲苯母液，然后持续搅拌和超声波分散混合4-8h，制成一种深度融合具有抗老化功能的差别化对二甲苯。
本发明具有如下有益效果：
本发明的无机材料在经过步骤(1)和步骤(2)的组合式深度物化处理后，一方面，能够大幅提高其在有机基体中的分散性和相容性。另一方面，对上述无机物进行物理、化学表面处理后，表面被刻蚀和有机化改性，将其与有机基体复合后，随着时间的推移，有机基体和无机体两相界面的分子、原子更容易相互渗透、侵入、扩散、迁移，无机体与有机基体两相界面逐渐形成一个与无机体和有机基体都不同的新相—界面相(未经过上述处理的无机物则很难或需要更长时间才会形成界面相)。在后续产品中，随着时间的推移界面相不断地蔓延扩展，无机体的功能随同蔓延扩展。在此过程中，无机体会逐渐变粗(犹如钢筋长时间在混凝土中，由于混凝土的逐渐渗透钢筋也会变粗，即钢筋外围生成界面相)，这一界面相由于无机材料改性剂与有机基体的充分融合，因而相比于普通的抗老化剂少则数月，多则1-2年的有效持续期，具有更为持久的功能期，功能效果也会更好。但是形成上述界面相需要一定的时间，如果只是在制得合成材料后添加无机材料通过熔融共混，那么制得产品后无法在短时间内形成界面相，而本发明在前期就添加无机材料，获得足够的时效性，在制得后续产品后能较快形成抗老化功能的界面相，发挥功效。
本发明通过将由磷酸银、钒酸铋、金红石型钛白粉、白炭黑改性而成的专用抗老化剂与对二甲苯等深度融合在一起，在后续制备合成树脂时会产生新的协同效果，这种协调效果在合成树脂中体现为能够及时转移光、热辐射的能量，增强树脂大分子键的化学稳定，提高耐雨水和风等环境因素的侵蚀，具有优良的抗老化功能，也有利于增强树脂的强度、抗冲击等力学性能。用这种差别化的对二甲苯制备的下游产品，如工程塑料、建筑材料、机械零件、饮料瓶、包装薄膜、纺织材料、胶片、薄膜等，它们的户外使用寿命和性能都会大幅度的改善。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
由本发明制得的差别化对二甲苯合成纤维的抗老化实验方法：采用氙灯老化箱，参数设定：黑板温度65℃；箱体湿度50％；光照强度550w/m2；淋喷周期：18min，两次淋喷之间无水时间为102min。合成纤维平行放置于氙灯老化箱样品盘中，且处于松弛状态，300h后取样按照gb/t14337-2008标准测试纤维强力。
实施例1
一种差别化对二甲苯的制备方法，包括如下步骤：
(1)将按重量份数计17份的磷酸银、18份的钒酸铋、5份的金红石型钛白粉和3份的白炭黑与80份的浓度为4wt％的氟磺酸溶液混合，移到水热反应器中，在130℃温度和0.3mpa压力下连续搅拌反应5h，然后在搅拌下自然冷却，在45℃下用液相高能球磨机带液研磨3.5h，过滤，再在515℃下煅烧5.5h，去离子水充分洗涤，90℃真空干燥，再用球磨机研磨5h，并经250目过筛，制得专用抗老化剂；
(2)对二甲苯在连续搅拌下依次加入以对二甲苯重量计为10％的乙酸、2.5％的邻二甲苯、1.0％的乙胺助溶剂和2.5％由(1)制得的专用抗老化剂，再加入4％的浓度为5wt％的磷酸氢钾分散液，混合均匀，在液相搅拌球磨机中研磨6h，缓慢加热至80℃超声波分散，并至恒重为止，自然冷却静置5d，去除液面的悬浮物和液底的沉淀物，取中间悬浮液，经900目过滤，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯母液；
(3)在持续搅拌和超声波作用下的对二甲苯中，雾状加入以对二甲苯重量计为8％由(2)制得的差别化对对二甲苯母液，然后持续搅拌和超声波分散混合6h，制成一种深度融合具有抗老化功能的差别化对二甲苯。
采用本实施例所制得的差别化对二甲苯制成的下游合成树脂pet，其制成的纤维，按照以下抗老化实验方法测得断裂强力为2.5cn/dtex，断裂伸长为12％。
实施例2
一种差别化对二甲苯的制备方法，包括如下步骤：
(1)将按重量份数计15份的磷酸银、20份的钒酸铋、3份的金红石型钛白粉和4份的白炭黑与70份的浓度为4wt％的氟磺酸溶液混合，移到水热反应器中，在140℃温度和0.2mpa压力下连续搅拌反应6h，然后在搅拌下自然冷却，在55℃下用液相高能球磨机带液研磨3h，过滤，再在500℃下煅烧6h，去离子水充分洗涤，80℃真空干燥，再用球磨机研磨6h，并经200目过筛，制得专用抗老化剂；
(2)对二甲苯在连续搅拌下依次加入以对二甲苯重量计为11％的乙酸、1％的邻二甲苯、1.2％的乙胺助溶剂和2％由(1)制得的专用抗老化剂，再加入5％的浓度为5wt％的磷酸氢钾分散液，混合均匀，在液相搅拌球磨机中研磨5h，缓慢加热至85℃超声波分散，并至恒重为止，自然冷却静置4d，去除液面的悬浮物和液底的沉淀物，取中间悬浮液，经1000目过滤，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯母液；
(3)在持续搅拌和超声波作用下的对二甲苯中，雾状加入以对二甲苯重量计为12％由(2)制得的差别化对对二甲苯母液，然后持续搅拌和超声波分散混合4h，制成一种深度融合具有抗老化功能的差别化对二甲苯。
采用本实施例所制得的差别化对二甲苯制成的下游合成材料pet，其制成的纤维，按照上述抗老化实验方法测得断裂强力为2.73cn/dtex，断裂伸长为7％。
实施例3
一种差别化对二甲苯的制备方法，包括如下步骤：
(1)将按重量份数计20份的磷酸银、15份的钒酸铋、6份的金红石型钛白粉和2份的白炭黑与90份的浓度为4wt％的氟磺酸溶液混合，移到水热反应器中，在110℃温度和0.4mpa压力下连续搅拌反应4h，然后在搅拌下自然冷却，在35℃下用液相高能球磨机带液研磨4h，过滤，再在530℃下煅烧5h，去离子水充分洗涤，95℃真空干燥，再用球磨机研磨4h，并经300目过筛，制得专用抗老化剂；
(2)对二甲苯在连续搅拌下依次加入以对二甲苯重量计为9％的乙酸、4％的邻二甲苯、0.8％的乙胺助溶剂和3％由(1)制得的专用抗老化剂，再加入3％的浓度为5wt％的磷酸氢钾分散液，混合均匀，在液相搅拌球磨机中研磨7h，缓慢加热至75℃超声波分散，并至恒重为止，自然冷却静置6d，去除液面的悬浮物和液底的沉淀物，取中间悬浮液，经800目过滤，制得具有抗老化功能的差别化对二甲苯母液；
(3)在持续搅拌和超声波作用下的对二甲苯中，雾状加入以对二甲苯重量计为5％由(2)制得的差别化对对二甲苯母液，然后持续搅拌和超声波分散混合8h，制成一种深度融合具有抗老化功能的差别化对二甲苯。
采用本实施例所制得的差别化对二甲苯制成的下游合成材料pet，其制成的纤维，按照上述抗老化实验方法测得断裂强力为3.09cn/dtex，断裂伸长为10％。
对比例1
与实施例1相同，除了步骤(1)混合时各组分重量份数分别为：10份的磷酸银、20份的钒酸铋、10份的金红石型钛白粉、4份的白炭黑与90份的浓度为4wt％的氟磺酸溶液。
采用本对比例所制得的差别化对二甲苯制成的下游合成材料pet，其制成的纤维，按照上述抗老化实验方法测得断裂强力为2.43cn/dtex，断裂伸长为3％。
对比例2
与实施例1相同，除了步骤(1)不添加钒酸铋和金红石型钛白粉。
采用本对比例所制得的差别化对二甲苯制成的下游合成材料pet，其制成的纤维，按照上述抗老化实验方法测得断裂强力为2.48cn/dtex，断裂伸长为2％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。