抗氧剂626新型制作法的制作方法

文档序号:3573658阅读:561来源:国知局

专利名称::抗氧剂626新型制作法的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种抗氧剂626新型制作法,属于化工
技术领域

背景技术
:抗氧化剂626的化学成分为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸,这是一种分子类复合型抗氧化剂和热稳定剂,可广泛用于PE、PP、PS、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等高分子材料,与酚类抗氧化剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂复配使用,在所使用产品添加过程中对树脂有很好的加工稳定性和颜色保护,在高温挤出过程中提高物料的抗氧化性能,而且其配比、高性能都优于其他亚磷酸脂类抗氧化剂。目前制备抗氧化剂626的方法主要是由三氯化磷与季戊四醇进行反应生成中间体,再和2,4-二叔丁基苯酚进行反应生成双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸,这种制备方法的缺陷在于其采用的二步反应比较繁瑣,反应周期长,中间体反应剧烈,须低温反应,并且三氯化磷贮存和投料都难掌握,反应产生大量的副产品盐酸,很难被消耗,需要进行处理,以减少对环境造成污染,但其处理过程依然会产生一定的污水和固体废弃物。
发明内容为克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种制备抗氧化剂626的方法,该方法采用亚磷酸三甲酯代替三氯化磷为主要原料,工艺简单,反应周期短,并且不会副产易于形成环境污染的盐酸。本发明实现上述目的的技术方案是一种抗氧剂626新型制作法,包括下列步骤(1)将亚磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反应溶剂中混合,反应生成双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂和副产物曱醇;(2)蒸除反应溶剂及曱醇;(3)加入中和剂进4亍中和,过滤后蒸除中和剂;(4)加入甲醇进行双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶;(5)分离出双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶的湿品,干燥得抗氧化剂626正品。由于本发明以全新的一步反应替代现有的二步反应,以亚磷酸三曱酯代替三氯化磷为主要原料,原料来源广,工艺简单,操作方便,生产成本低,特别是其副产物甲醇可以回收后用作溶剂,不产生难以回收利用的盐酸,大幅度减小了对环境的影响。图1是本发明的工艺流程示意图2是本发明步骤(1)涉及的化学反应式。具体实施例方式参加图1和图2,本发明提供了一种抗氧剂626新型制作法,包括下列步骤(1)将亚磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基笨酚、季戊四醇在反应溶剂中混合,反应生成双(2.4-二叔丁基笨基)季戊四醇二亚磷酸脂和副产物曱醇;(2)蒸除反应溶剂及曱醇;(3)加入中和剂进行中和,过滤后蒸除中和剂;(4)加入曱醇进行双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶;(5)分离出双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶的湿品,干燥得抗氧化剂626正品。所述步骤(l)中,亚磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚和季戊四醇的质量比范围为1:0.51(±0.1):1.655(±0.1),例如1:0.61:1.555、1:0.41:1.755、1:0.51:1.655等。所述反应溶剂可以釆用二曱苯或石油乙醚等的反应溶剂。为提高反应速度和产率,可以选择适宜的催化剂参与步骤(1)的反应,所述催化剂以碱性催化剂为佳。所述步骤(1)的反应一般应在高溫下进行。所述步骤(1)的反应一般可在相对于大气压的相对压力为-0.OlmPa—O.1mPa的环境下进行,通常可以控制在一个较为稳定的压力,例如-0.GliriPa、0mPa或O.lmPa,也可以控制压力的变化不超出-0.OlmPa—O.1mPa的范围。所述步骤(1)反应的温度一般应逐渐升高,由初始反应温度逐步升高到最终反应温度。所述步骤(1)的初始反应温度可以是10CTC±5°C,例如10(TC、105°C、95。C等;所述最终反应温度可以是150°C±5°C,例如150。C、155°C、145。C等,反应时间一般可以控制在9-10小时,也可以超过1G小时,其中在最终反应温度下的反应时间一般可以控制在1小时以上(含1小时)。所述步骤(2)中的蒸除产物为反应溶剂和曱醇的混合液,将该混合液通过精馏方式分离为反应溶剂和曱醇。所述步骤(3)的中和剂通常可以采用任意适宜的碱性溶液,例如三乙醇胺。所述步骤(4)中加入的曱醇同所述步骤(1)加入的亚磷酸三曱脂之间的质量比一般应为1:4(±0.1),例如1:4、1:4.1、1:3.9等。所述步骤(5)中,一般应在冷却降温后进行结晶的分离。所述步骤(5)采用的结晶分离方式一般可以是离心分离。下面,筒略介绍一种具体的操作方法将原料亚磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇以及反应溶剂、催化剂依次投入反应容器中,开启真空泵,控制真空压力为一0.OlmPa,升温,当温度至10(TC时,观察视镜有副产物甲醇生成时记录温度、时间,确定为初反应,此时反应容器升温应平稳,温度由IO(TC升高至ll(TC用时2小时,由110。C升高至12(TC用时2小时,由12(TC升高至至13(TC用时2.5小时,由130。C升高至14(TC用时1小时,由14(TC升高至至15(TC用时2小时,在15(TC保温反应2小时,保温结束后关闭回流管线,打开溶剂回收容器,回收反应溶剂及反应副产物曱醇。完毕后加入中和剂进行中和,过滤蒸除中和溶剂,加入定量曱醇结晶,冷却后分离得626湿品,经干燥得正品626。依据前面的说明,可以依据上述说明选择任意的一种反应溶剂、催化剂和中和剂,选择任意的物质配比参数、压力参数、时间参数和温度参数等。为节省篇幅,对上述各种物质和各种参数不再——重复。下面是一种物料配比在不同反应温度下不同的试验数据取100ml反应瓶、真空泵、玻璃冷凝器、接收瓶及其他试验器材组装试验装置,将亚磷酸三曱脂290g、季戊四醇150g和2.4-二叔丁基苯酚480g以及适量的反应溶剂、催化剂和中和剂等物料按配比进行反应,得到数据如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>另外,根据申请人所做的多项相关实验,在前面所述的物质选择、物质配比参数范围、压力参数范围、时间参数范围和温度参数范围内进行不同的选择,既用前面限定的任意物质种类、物质配比和反应条件参数等,取得的效果均令人满意,其中最小的收率48.5%,最高的收率为80%。通过上述试验批次及工艺控制进行反复试验,最终得到的最佳工艺反应条件为试验2所采用的反应条件,工艺最终反应温度为150。C时最为理想,而且此温度适合的最佳反应溶剂为二甲苯。另夕卜,申请人还对生产的产品进行了质量分析,具体数据为:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通过上述产品的质量分析,此工艺产品指标都在产品国内指标范围之内,而且试验数据显示转化率为80%.对比原材料成本降低。原料亚磷酸三曱脂替代传统工艺原料三氯化磷参加反应缩短了反应周期,避免了能源上的损耗及降低了劳动强度。从反应设备上看简化了装置及附属设备,特别强调副产物甲醇作为溶剂回收利用,没有盐酸产生等都优化于传统工艺。权利要求1.一种抗氧剂626新型制作法,其特征在于包括下列步骤(1)将亚磷酸三甲脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反应溶剂中混合,反应生成双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂和副产物甲醇;(2)蒸除反应溶剂及甲醇;(3)加入中和剂进行中和,过滤后蒸除中和剂;(4)加入甲醇进行双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶;(5)分离出双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶的湿品,干燥得抗氧化剂626正品。2.如权利要求1所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(1)中,亚磷酸三曱脂、2.卜二叔丁基苯酚和季戊四醇的质量比范围为1:0.51(.±0.1):1.655(±0.1)。3.如权利要求2所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述反应溶剂为二曱苯或石油乙醚。4.如权利要求2所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于在所述步骤(1)中,反应在高温下进行,并加入碱性催化剂以提高反应速度。5.如权利要求4所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(1)的反应在相对压力-O.Ol—O.lmPa下进行。6.如权利要求5所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(1)的反应温度为由初始反应温度逐步升高到最终反应温度。7.如权利要求6所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(1)的初始反应温度是100°C±5。C,最终反应温度是150°C±5°C,反应时间为9-10小时,在最终反应温度下的反应时间为1小时以上。8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(2)蒸除后形成反应溶剂和曱醇混合液,将该混合液通过精镏方式分离为反应溶剂和甲醇。9.如权利要求8所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(5)中,在冷却降温后进行所述的结晶分离,所用的结晶分离方式是离心分离。10.如权利要求9所述的抗氧剂626新型制作法,其特征在于所述步骤(3)的中和剂为三乙醇胺,所述步骤(4)中加入的甲醇同所述步骤(1)加入的亚磷酸三曱脂之间的质量比为1:4(±0.1)。全文摘要本发明涉及一种抗氧剂626新型制作法,包括下列步骤(1)将亚磷酸三甲脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反应溶剂中混合,在催化剂的作用下进行反应,生成双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂和副产物甲醇;(2)蒸除反应溶剂及甲醇;(3)加入中和剂进行中和,过滤后蒸除中和溶剂;(4)加入甲醇进行双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶;(5)分离出双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸脂结晶的湿品,干燥得抗氧化剂626正品。本发明以全新的一步反应替代现有的二步反应,以亚磷酸三甲酯代替三氯化磷为主要原料,原料来源广,工艺简单,操作方便,生产成本低,特别是其副产物甲醇可以回收后用作溶剂,大幅度减小了对环境的影响。文档编号C07F9/6574GK101418019SQ20081023899公开日2009年4月29日申请日期2008年12月8日优先权日2008年12月8日发明者金济华申请人:北京燕山金科化工有限公司
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