一种紫外线吸收剂的生产方法
【专利摘要】一种紫外线吸收剂的生产方法，其原料组分摩尔比为：2,4-二羟基二苯甲酮1.0；卤代十二烷1-1.2；缚酸剂0.6-1.2；催化剂0.01-0.05；助催化剂0-0.005；包括以下步骤：将上述原料按配比加入反应釜，升温反应，110-200℃反应合成2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮；降温加入水水洗，分出下层盐碱水，得上层有机物；将上层有机物减压蒸馏回收过量卤代十二烷，得到2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮。本发明反应时间短，晶型完整，色泽浅。本方法废水少，转化率和收率高，原料利用率高，较脱色结晶法生产工艺的固体废弃物少，溶剂消耗小，产品纯度高、结晶晶型好。
【专利说明】一种紫外线吸收剂的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种化工领域，具体涉及一种紫外线吸收剂2-羟基-4-十二烷氧基二 苯甲酮的生产方法。
【背景技术】
[0002] 紫外线吸收剂（UV absorber,简称UVA)的作用机理在于能强烈地吸收聚合物敏 感的紫外光，并能将能量转变为无害的热能形式放出。紫外线吸收剂能有效地吸收波长为 29(T410nm的紫外线，而很少吸收可见光，它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。UVA按 化学结构主要可以分为5类：邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙 烯腈类。UVA长作为辅助光稳定剂和受阻类光稳定剂共同使用，尤其在聚烯烃或涂料中更是 如此。
[0003] 2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮属于二苯甲酮类紫外线吸收剂。为了满足不断提 高的安全、环保、高效要求，二苯甲酮类产品的发展趋势主要有：1)高分子量化以提高分解 温度和降低挥发、提高相容性降低迁移、喷霜、结晶等；2)引入反应性基团，使其在加工时与 基础聚合物键合，从而永久存在于高分子材料中；3)多功能化，使分子内含有不同结构的光 稳定剂或抗氧剂功能基团。2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮分子量大于市场上常见的二 苯甲酮类产品2, 4-二羟基二苯甲酮(简称UV-0)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(简称UV-9) 和2-羟基-4辛氧基二苯甲酮(简称UV-531)，对高分子聚合物的相容性更好、迁移性小， 分解温度高，在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等高分子材料中可以替代UV-0、UV-9、 UV-531使用。根据实践，在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等薄膜、管材、人造草坪、塑胶跑道等材 料中可以单独使用或与受阻胺类光稳定剂、苯并三氮唑类紫外线吸收剂配合使用，老化试 验结果表明其紫外线吸收效果和迁移性、耐抽提性相当于或优于UV-53UUV-9。
[0004] 在目前二苯甲酮类紫外线吸收剂的工业化生产中，UV-ο主要采用间苯二酚、三氯 甲苯在水和甲醇体系中反应合成，反应结束后过滤水洗得粗品。UV-9是通过UV-ο、硫酸二 甲酯反应得到，通过水洗、脱溶剂、溶解脱色、过滤、降温结晶、离心、干燥得到，也可以通过 反应、水洗、脱溶剂、溶解脱色、过滤、结晶、离心、干燥得到。UV-531的生产方法有使用氯代 辛烷、碘化钾/溴化钾、聚乙二醇、纯碱合成工艺；也有使用溴代辛烷、季铵盐、纯碱/液碱合 成工艺。二者在转化率上基本差不多，但如果使用溴代烷作为原料，需要增加溴素回收利用 工段，回收醚化工段的溴化钠，通过氯化、蒸馏得到溴素，再制得氢溴酸和辛醇反应得溴代 烷，增加了反应步骤和工段，产生成本会增加，同时，由于使用了氯气置换工艺，生产危险性 增加。在UV-531生产的后处理工艺中，同时有采用活性炭、活性白土脱色结晶工艺，相对于 蒸馏结晶工艺，脱色工艺会产生大量固体废弃物，还会增加溶剂消耗和大气污染。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种紫外线吸收剂的生产方法，本方法废水少，转化率和 收率高，原料利用率高，较脱色结晶法生产工艺的固体废弃物少，大气污染小，产品纯度高、 结晶晶型好。
[0006] 本发明技术方案的原料组分摩尔比为：2, 4-二羟基二苯甲酮1. 0 ;卤代十二烷 1-1. 2 ;缚酸剂0. 6-1. 2 ;催化剂0. 01-0. 05 ;助催化剂0-0. 005 ;包括以下步骤：将上述原料 按配比加入反应釜，升温反应，110-200°C反应合成2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮；降温 加入水水洗，分出下层盐碱水，得上层有机物；将上层有机物真空蒸馏80-150°C回收过量 卤代十二烷，240-300°C得到2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品。
[0007] 本发明所述2, 4-二羟基二苯甲酮为含水率10-15W%的粗品。
[0008] 本发明所使用的卤代烷为氯代十二烷。
[0009] 本发明所使用的缚酸剂为碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠。
[0010] 本发明所述催化剂为十二烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、苄基 三乙基氯化铵等季铵盐、聚乙二醇400、聚乙二醇300等。
[0011] 本发明所述助催化剂为溴化钾、碘化钾等。
[0012] 本发明所述升温反应为110_150°C回流分水，时间1-2小时，150-200°C反应1~3 小时。
[0013] 本发明在115-145 °C回流分出体系中的大部分水；180-200°C反应1-2小时 2, 4-二羟基二苯甲酮的转化率达到99. 5%以上。
[0014] 本发明所述减压蒸馏为高真空蒸馏，其真空度为50-150帕，蒸馏温度为 245-285 °C。
[0015] 本发明方法还包括将2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品加入到无水乙醇中，升 温到溶解，降温到o-io°c结晶析出，离心、干燥得精品。
[0016] 本发明可采用UV-ο含水粗品、氯代十二烷、缚酸剂、催化剂、助催化剂，在 110-200°C之间反应合成2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮，反应时间短，反应转化率高，达 到99%以上，副产物2, 4-二十二烷氧基二苯甲酮含量低于1% ;水洗后高温真空蒸馏出粗 品，蒸馏残渣可用于制造浙青、防漏涂层等，属于清洁工艺；粗品经乙醇/甲醇溶解结晶、离 心、干燥得成品，产品含量99. 5%以上，晶型完整，色泽浅。本方法废水少，转化率和收率高， 原料利用率高，较脱色结晶法生产工艺的固体废弃物少，溶剂消耗小，产品纯度高、结晶晶 型好。
[0017] 本发明采用UV-ο含水粗品不经干燥直接进行2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮的 合成反应，减少了生产工序和生产成本，也减少了干燥时产生的环境粉尘污染。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 反应釜内投入固体UV-ο含水15%粗品1000公斤、氯代十二烷800公斤、聚乙二醇65 公斤、纯碱300公斤、溴化钾20公斤，升温反应，120-160°C回流分水，180-200°C保温反应1 小时，取样分析，2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮含量大于98%，UV-0残留量小于1%。降温 加入水2000公斤水洗，分出下层盐碱水，上层有机物减压蒸馏回收过量氯代十二烷套用； 提高真空度，在50-150Pa下收集245-285°C馏分得到2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗 品。粗品加入到2500公斤无水乙醇中，升温到溶解，降温到5°C结晶析出，离心、干燥得成品 1100公斤。
【权利要求】
1. 一种紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于原料组分摩尔比为：2, 4-二羟基二苯甲 酮1. 0 ;卤代十二烷1-1. 2 ;缚酸剂0. 6-1. 2 ;催化剂0. 01-0. 05 ;助催化剂0-0. 005 ;包括以 下步骤：将上述原料按配比加入反应釜，升温反应，110-20(TC反应合成2-羟基-4-十二烷 氧基二苯甲酮；降温加入水水洗，分出下层盐碱水，得上层有机物；将上层有机物真空蒸馏 80-150°C回收过量卤代十二烷，240-300°C得到2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品。
2. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述2, 4-二羟基二苯 甲酮为含水率10-15W%的粗品。
3. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述卤代十二烷为氯 代十二烷。
4. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述缚酸剂为碳酸钠、 碳酸氢钠或氢氧化钠。
5. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述催化剂为十二烷 基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、聚乙二醇400或聚乙 二醇 300。
6. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述助催化剂为溴化 钾、碘化钾。
7. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述升温反应为 110-150°C回流分水，时间1-2小时，150-200°C反应1~3小时。
8. 根据权利要求6所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：在115-145°C回流分出 体系中的大部分水；180_200°C反应1-2小时，2, 4-二羟基二苯甲酮的转化率达到99. 5%以 上。
9. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：所述减压蒸馏为真空 度为50-150帕，蒸馏温度为245-285°C。
10. 根据权利要求1所述紫外线吸收剂的生产方法，其特征在于：还包括将2-羟 基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品加入到无水乙醇中，升温到溶解，降温到0-KTC结晶析出， 离心、干燥得精品。
【文档编号】C07C45/61GK104098454SQ201410357864
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】姚成 申请人:襄阳市金达成精细化工有限责任公司