专利名称：2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的-步-釜法合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的合成工艺，特别是涉及一种2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的一步一釜法的合成工艺。
众所周知，2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体是一种通用型橡胶抗热老化防护剂，并可做塑料的防老剂，对金属的催化氧化亦有较强的抑制作用，产品的毒性小，污染性低，对制品不喷霜，商品名为RD。正是这种特性所致，国外一直积极的进行探讨新的经济法的合成，国内1980年化工部专门下文件，提倡和促使组织对RD各方面的研制和探讨。有文献载，研制和生产RD，参加反应的苯胺其最高转化率均在85%以下，RD之收率最高仅是转化率的93%，即苯胺永远反应不完的，其历程是
国内外的研制和生产RD均是按此理论进行，其共RD的收率最高没有超出转化率的93%，而苯胺的转化率最高量85%，即而国内外研制和生产RD的工艺和技术均是在此范围内进行的，不管是三道工序的多步法或者二道工序的五步法，还是声称的一道工序的二、三步法生产RD，即是先制单体再缩合成聚合体，还是苯胺丙酮缩聚后分开或不分开经切割蒸馏后直接产生聚合体RD，这均是有反应物或新生成物苯胺占参加反应的量均在15%以上;因均是在上面同一理论指示下进行的，所以在研研方法上和生产工艺上，均是多道工艺多步法，或是合并的一道工序多步法进行的，那怕是算直接出产物RD，连上一釜内出产品也叫不上一步一釜法，而是未反应的苯胺在系统中循环之，苯胺永远转化不完的，而且产生的是RD的高聚物，这样的RD性能是差的。直至今日，许多国家正在研制中，目前，还没有看到更好的生产RD的方法。
本发明的目的是提供一种2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的一步一釜法合成工艺，特别是提供一种苯胺一次反应完全，又全转化成RD的一种新工艺方法，根据本发明的方法，其反应历程是
式中n＝2，3;在此理论指导下，提出了本发明的新研制和生产RD的祈工艺，一步一釜法直接出RD，以出RD之量和物化分析结果及使用性能，证实了本发明方法的可行性，及所用理论的正确性。即而提供了生产RD聚合体之n是2，3的最佳工艺条件的技术手段，因为RD是2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉各种数量的聚合体组成的混合物，而最佳性能的RD是2-3聚合体，其分子量300-400为最好，本发明实现了人为控制合成2-3聚合体的有效手段，达到了生产最佳RD性能的状态，所以是具有新颖性的RD生产法;且参加反应的各量达到了最大的利用率，所以未有剩余物，即而三废已减少到最低限度或没有之，所以根除了300-400Kg的苯胺-丙酮(其他工艺之最少量)排污的可能性。
图1是根据本发明的RD一步一釜法制备工艺所用实验室设备，其中1-四口烧瓶，2-加料漏斗，3-搅拌器，4-温度计，5-回流管，6-冷凝器，7-甲苯层，8-水层，9-放水阀，10-电炉。
下面结合附图详细叙述本发明的RD合成方法，即在装有搅拌器，温度计，滴液漏斗和冷凝分离器的四口反应容器中，以先后的顺序和准确比例，苯胺-盐酸-甲苯加入后赶出盐酸中的水，控制HCl量为8.3%(量)为宜，当加入丙酮时以控制缩聚反应为主;随反应的进行，反应液中酸度逐渐降低，由8.3%降到6%以下，而反应缓慢至不反应，取样分析后将反应液的酸度调到7.3%后，使剩余苯胺15-20%得以仍在最佳条件下继续反应，而加入丙酮量与苯胺之比始终以2.15∶1(克分子)比例下进行之。使苯胺完全反应，继而升温蒸出多余的丙酮和甲苯到冷凝分离器中，釜温升温到160-180℃，并保持30-45分钟，缩聚反应完成后;即而调整反应液的酸度为10-10.8%，含水量为30-36.8%为宜的同一反应容器中完成所有单体之聚合，于95-98℃下保持2-3小时反应完后，达到完全的聚合体，接着将生成的RD用甲苯萃取出来而在同一反应釜中加入甲苯，在90-95C下进行，继而再在同一反应液中进行中和加入碱液使溶液成碱性，经洗涤成中性，分出水层，对水层进行回收盐，对萃取的甲苯层进行赶甲苯，在减压下500-600mmHg下控制釜液温150-160C下赶甲苯，30-45分钟后甲苯赶出完全，以停真空后保持釜液温130-140C下出料，经切片机切成柱状的RD，这是在同一反应釜中以调整不同酸度和维持不同阶段的反应温度，可达到人为控制的生产出最佳的RD成品来。在反应过程中甲苯不消耗、循环使用，丙酮虽多余但并不损失，均到甲苯层了，中和后生成盐回收了，洗涤水可循环使用，所以没有明显的污染和排污处理。
下面的实施例是对本发明方法的进一步说明，而不是对本发明范围的限制。实施例1在装有搅拌，温度计，滴液漏斗和冷凝分离器组成的1000ml四口烧瓶中顺序地加入器110.4克苯胺，盐酸32.埃房耍28妆剑保叮恚欤17呓涟边加热，将Hcl中所含的水以甲苯共沸除去，釜液温度达140C时开始滴加150克丙酮，反应温度保持在130°-140℃，在4-5小时加完之，即而补加入甲苯11ml，盐酸14.4g混合液到烧瓶中，再滴加丙酮26-30ml，以1-2小时加完之;接着升釜液温160°-185℃赶出甲苯到水分离器中，以作下次加甲苯用之，降温到100℃-120℃补盐酸57克，水90ml，在釜液温不低于90℃的条件下补完酸和水，当反应液成均一溶液时，升温并维持温度在95°-98℃下搅拌2-3小时后补入甲苯54.7ml，继而加入碱液121.45克30%NaOH液使之呈碱性，搅拌1-1.5小时后分出水层，回收其中的盐，而甲苯液用水洗涤成中性后，升温赶出反应液中的甲苯，在减压真空度500-600mmHg下150°-160℃下并维持30-45分钟把甲苯赶出完全，停真空后维持釜液温130°-140℃下出锅成柱状成品，得净RD量200-205克。
实施例2在安装有搅拌、温度计的1000升高位槽和冷凝分离器相连的3000升的搪瓷釜中顺序器加入苯胺551公斤，盐酸30-31%的195Kg，甲苯157.4Kg，边搅拌边加热，当釜内水被赶出，釜液温度即达140℃，开始细流加入丙酮598Kg，丙酮以5小时加完之，继而补加釜内甲苯80Kg盐酸，110.6Kg(30-31%盐酸浓度)，混合液仍在釜温130℃-140℃下，继续加入丙酮101Kg，在1-2小时内补加入完毕，当加完丙酮后，升温到160°-185℃赶出甲苯到分离器中后降温到100°-120℃下加入盐酸348.6Kg，水347Kg的混合液，以使釜内成均一溶液，然后升温并维持釜液温度95-98℃2-3小时为完成聚合的阶段，接着向反应釜内加入甲苯769Kg后搅拌1-1.5小时成均一溶液后加入碱液734-760Kg(70%NaOH)，在90℃下搅拌1-1.5小时后放出中和水液回收其中的盐，而甲苯液用水洗至中性后，升温到150°-160℃下，真空度500-600mmHg下保持30-45分钟后赶完甲苯后停真空，仍维持釜液温度130°-140℃下放入空气中进行切片为成品，得合格RD1000-1024Kg。
在本申请的说明书，权利要求书及摘要中，如无特殊说明，所说的百分数均为重量百分数，所用温度单位为“℃”。
权利要求
1.一种由苯胺和丙酮制备2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的一步一釜法，其特征在于在装有搅拌器，温度计，滴液漏斗和冷凝分离器的四口反应器中，以先后的顺序和准确的比例加入苯胺-盐酸-甲苯，加入后赶出盐酸中的水，控制HCl量为8.3%(重)为宜，当加入丙酮时以控制缩聚反应为主；随反应的进行，反应液中酸度逐渐降低，由8.3%降到6%以下，而反应缓慢至不反应，取样分析后将反应液的酸度调到7.3%后，使剩余苯胺15-20%得以仍在最佳条件下继续反应，而加入丙酮量与苯胺之比始终以2.15∶1(克分子)比例进行反应，使苯胺完全反应，然后升温蒸出多余的丙酮和甲苯到冷凝器中，釜温升到160-186C，并保持30-45分钟，缩聚反应完成即而调整反应液的酸度为10-10.8%，含水量为30-36.8%为宜的同一反应容器中完成所有单体的聚合，在95-98C下保持2-3小时反应完成后，达到完全的聚合体，接着将生成的RD用甲苯蒸取出来而在同一反应釜中加入甲苯，在90-95C下进行，然后再在同一反应液中进行中和，加入碱液使溶液成碱性，经洗涤至中性，分出水层，对水层进行回收盐，对蒸取的甲苯层进行赶甲苯，在减压下500-600mmHg下控制釜液温度为150-160C赶甲苯，30-45分钟后甲苯赶出完全，然后停真空保持釜液温度为130-140C下出料，经切片机切成柱状产物RD。
全文摘要
本发明是关于2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体的新颖合成法，即一步一釜法，参加反应的各量都达到了最大的利用率，所以消除了排放三废的可能性。
文档编号C08G12/00GK1046535SQ9010251
公开日1990年10月31日 申请日期1990年5月5日 优先权日1990年5月5日
发明者张绍文 申请人:张绍文