一种二环己基甲酸二元醇酯增塑剂的制备方法
【专利摘要】一种二环己基甲酸二元醇酯增塑剂的制备方法，该方法以环己基甲酸和二元醇为原料，在催化作用下，80-250℃，进行酯化反应，反应0.5-48h。经减压蒸馏，得到二环己基甲酸二元醇酯产品。二环己基甲酸二元醇酯是一种无毒增塑剂，可替代邻苯二甲酸酯用于塑料、橡胶等行业领域。该方法制备的产物收率高，产物易于分离，环境友好，具有很好的应用前景。
【专利说明】
一种二环己基甲酸二元醇酯増塑剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及高分子材料和化学化工领域，具体地，涉及环己基甲酸和二元醇在催化作用下进行酯化反应，制备二环己基甲酸二元醇酯的方法。
【背景技术】
[0002]增塑剂广泛应用于塑料如聚氯乙烯等的增塑，从而提高塑料的加工性能。邻苯二甲酸酯类增塑剂应用最为广泛，如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)IP苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)等。近些年来，因邻苯二甲酸酯类增塑剂的毒性，欧美等发达国家已限制使用邻苯二甲酸酯类增塑剂，尤其是作为主增塑剂而广泛使用的D0P。我国也规定，禁止邻苯二甲酸酯类增塑剂在食品、药品、儿童玩具等领域使用。因此，开发低毒、无毒塑化剂具有重要的科学意义和应用前景。
[0003]二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸二丙二醇酯是近年来开发的一类无毒增塑剂，与大多数聚合物有良好的相容性，已被国外有关食品、医药、化妆品等部门检测定为可用于食品包装材料的主增塑剂。苯甲酸的加氢产物环己基甲酸作为苯甲酸的替代物，其酯化产品有望成为一类新的无毒增塑剂
[0004]本发明的研究思路是，将环己基甲酸作为一元酸，与二元醇进行酯化反应，得到二环己基甲酸二元醇酯，进一步研究这些酯的物理化学性质，开发一类无毒增塑剂，替代有致癌作用的邻苯二甲酸酯类增塑剂，具有重要的科学意义和应用价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，开发一类无毒增塑剂，替代有致癌作用的邻苯二甲酸酯类增塑剂，为特殊用途的高分子材料合成，提供可持续发展的、环境友好的新技术和新方法。
[0006]具体地说，就是环己基甲酸和二元醇在催化作用下进行酯化反应，并通过减压蒸馏技术分离提纯二环己基甲酸二元醇酯，并对其纯度测试，为应用提供参考和依据。
[0007]按照本发明提供的方法，本发明采用的催化剂为Sb203、Sb (OAc)2, Sb2(OCH2CH2O)3中的一种或多种复合组分。
[0008]按照本发明提供的方法，所述环己基甲酸与二元醇的酯化反应温度为100_250°C，反应时间为0.5-48ho
[0009]二元醇包括:二苷醇、二丙二醇、己二醇、壬二醇、癸二醇中的一种或二种以上。
[0010]催化剂用量为二元醇的0.01-5.0mol % ;反应原料中的环己基甲酸和二元醇用量的摩尔比2.1-3.0:1。
[0011]所述的酯化反应在氮气保护下进行。
[0012]二环己基甲酸二元醇酯的纯化分离方法是减压蒸馏。
[0013]二环己基甲酸二元醇酯是一种无毒增塑剂，可替代邻苯二甲酸酯用于塑料、橡胶等行业领域。该方法制备的产物收率高，产物易于分离，环境友好，具有很好的应用前景。
[0014]按照本发明提供的方法，为了检验酯化反应的效果，本发明对最终酯的定性、纯度采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析，收率采用气相色谱仪(GC)内标法定量。
[0015]下面用具体实施方案详述本发明，但本发明实施不局限于这些实施例:
【具体实施方式】
[0016]实施例1:将 1mmol 二昔醇，21mmol 环己基甲酸，0.005mmol Sb (OAc) 2加入到 50mL圆底烧瓶中。加热至220°C ;在该温度下反应8h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸二苷醇酯。按照二苷醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为99%，纯度为99.9%。
[0017]实施例2:将 1mmol 二丙二醇，25mmol 环己基甲酸，0.0Olmmol Sb (OAc)2和
0.0Olmmol Sb2(OCH2CH2O)3加入到50mL圆底烧瓶中。加热至150°C ;在该温度下反应48h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸二丙二醇酯。按照二丙二醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为91 %，纯度为99.5%。
[0018]实施例3:将 1mmol 己二醇，30mmol 环己基甲酸，0.5mmol Sb2 (OCH2CH2O) 3加入到50mL圆底烧瓶中。加热至250°C;在该温度下反应0.5h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸己二醇酯。按照己二醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为93%，纯度为99.6%。
[0019]实施例4:将1mmol壬二醇，22mmol环己基甲酸，0.1 5mmoI Sb2O3加入到50mL圆底烧瓶中。加热至200°C ;在该温度下反应5h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸壬二醇酯。按照壬二醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为99%，纯度为99.9%。
[0020]实施例5:将 1mmol 癸二醇，24mmol 环己基甲酸，0.2mmol Sb2 (OCH2CH2O) 3加入到50mL圆底烧瓶中。加热至240°C;在该温度下反应3h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸癸二醇酯。按照癸二醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为98%，纯度为99.8%。
[0021]实施例6:将1mmol癸二醇，26mmol环己基甲酸，0.3mmol Sb (OAc) 2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至210°C ;在该温度下反应1.5h。然后进行减压蒸馏得到二环己基甲酸癸二醇酯。按照癸二醇的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为96%，纯度为99.7%。
[0022]本发明开发了一条二环己基甲酸二元醇酯的制备技术和方法。在催化剂作用下，通过环己基甲酸与二元醇的酯化反应，产品的分离提纯过程，高效、高品质制备出二环己基甲酸二元醇酯。对于开发新型无毒增塑剂，提供可持续发展的新技术和创新方法，具有重要的科学意义和应用价值。
【主权项】
1.一种二环己基甲酸二元醇酯增塑剂的制备方法，其特征在于:以环己基甲酸和二元醇为原料，在催化剂作用，环己基甲酸和二元醇通过酯化反应，经过纯化分离，得到二环己基甲酸二元醇酯产品； 所述使用的催化剂为:sb203、Sb (OAc) 2、Sb2 (OCH2CH2O)3中的一种或二种以上复合组分。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述环己基甲酸与二元醇的酯化反应的反应温度为80-250°C，反应时间为0.5-48h03.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:二元醇包括:二苷醇、二丙二醇、己二醇、壬二醇、癸二醇中的一种或二种以上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:催化剂用量为二元醇的0.01-5.0mol % ；反应原料中的二环己基甲酸和二元醇用量的摩尔比2.1-3.0:1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的酯化反应在氮气保护下进行。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:二环己基甲酸二元醇酯的纯化分离方法是减压蒸馏。
【文档编号】C07C67/08GK106045857SQ201510202921
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年4月24日
【发明人】马继平, 徐杰, 贾秀全, 王敏, 高进, 苗虹
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所