專利名稱：：碳酸烷基酯作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及碳酸烷基酯的應(yīng)用，尤其是涉及混合碳酸烷基酯作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：在工業(yè)產(chǎn)品或過程中溶劑被普遍使用，最常用的溶劑是水。但是有些物質(zhì)尤其是大部分有機物質(zhì)或高分子聚合物不溶解于水，因此大量有機溶劑如醋酸酯、芳香烴、環(huán)己酮、丙酮或丁酮等廣泛被采用，尤其是在表面處理工業(yè)如涂料、膠粘劑、油墨等產(chǎn)品中。但是這些溶劑的應(yīng)用存在諸多問題，如因石油漲價引發(fā)的價格高造成產(chǎn)品的成本高，另外對環(huán)境有污染，有氣味等。碳酸二烷基酯，由于具有多種官能團，受到廣泛的關(guān)注，主要用于反應(yīng)性用途。目前工業(yè)的碳酸二烷基酯主要品種是碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(MEC)。其中，碳酸二甲酯產(chǎn)量最大，主要用途是用T合成農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體。碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯市場應(yīng)用較少；資料報導DMC、DEC和MEC可用作硝酸纖維素、天然和合成樹脂作溶劑，但由于純度較高的碳酸酯成本方面的原因，其主要用途還是化工原料和鋰電池作為電解液方面。對于碳酸二烷基酯用于工業(yè)溶劑的用途研究，基本無相關(guān)的文獻報導。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是利用碳酸烷基酯作為工業(yè)溶劑，替代傳統(tǒng)的醋酸酯、環(huán)己酮等溶劑。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為一種碳酸二烷基酯或其混合物作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用，所述碳酸二烷基酯的結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，R'為甲基、乙基、丙基、丁基或其異構(gòu)體以及其混合物；W為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、丁氧基丙基或其異構(gòu)體以及其混合物；而且R1與R2的碳原子數(shù)之和不大于10。優(yōu)選使用兩個酯基碳原子總數(shù)在2-10之間的對稱型或不對稱型碳酸二烷基酯作為工業(yè)溶劑，其中沸點范圍在90-20(TC之間的產(chǎn)品最適合用于工業(yè)溶劑。其中，90-10(TC餾份，適于作低沸點溶劑，符合這個沸程的產(chǎn)品主要是碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合物；100-150。C餾份，適于作中沸點溶劑，符合這個沸程的產(chǎn)品主要是碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲異丁酯、碳酸二異丙酯，以及它們的混合物；150-20(TC餾份適于高沸點溶劑，符合這個沸程的產(chǎn)品主要是碳酸甲丁酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丁酯、碳酸丙丁酯和碳酸二丁酯，也包括乙二醇甲醚碳酸甲酯、乙二醇乙醚碳酸甲酯、乙二醇叔丁醚碳酸甲酯等，還包括丙二醇甲醚碳酸甲酯、丙二醇乙醚碳酸甲酯、丙二醇叔丁醚碳酸甲酯，以及它們的混合物。本發(fā)明在溶劑方面是一場革命性的變革，由于碳酸垸基酯制備方法方面的改進(制備方法詳見本公司另外專利)，碳酸烷基酯在溶劑方面的應(yīng)用具有明顯的成本優(yōu)勢；另外，由于碳酸烷基酯可以降解，因此環(huán)保方面具有較強的優(yōu)勢。碳酸二垸基酯作為工業(yè)溶劑，具有如下優(yōu)點(l)可降解，對環(huán)境友好；(2)與其他有機物相溶性好；(3)微毒、氣味較小且蒸發(fā)速度適中；(4)脫脂能力比較高；(5)可以采用廉價的混合醇制造，成本低；(5)用途廣，可以廣泛用于人造香精、乙基纖維素、硝化纖維素、賽璐珞、橡膠、清漆、涂料、人造革、油氈、印刷油墨和萃取劑等。具體實施例方式碳酸二烷基酯的結(jié)構(gòu)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，R'及W均是烷基或被取代的烷基。適合作為溶劑的碳酸烷基酯，滿足R'為甲基、乙基、丙基、丁基或其異構(gòu)體；W為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、丁氧基丙基或其異構(gòu)體以及它們的混合物；而且R'與W的碳原子數(shù)之和不大于10。碳酸烷基酯或其混合物可以作為低沸點溶劑，本發(fā)明中指沸點或沸程在90-10(TC的溶劑，這類溶劑有碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或其混合物。這類低沸點的碳酸垸基酯或其混合物可以替代廣泛使用的醋酸乙酯，以降低生產(chǎn)成木。這種產(chǎn)品應(yīng)用在人造香精、乙基纖維素、硝化纖維素、賽璐珞、清漆、涂料、人造革、油氈、人造纖維、印刷油墨和油脂萃取劑等方面。碳酸烷基酯或其混合物可以作為中沸點溶劑，本發(fā)明中指沸點100-i5(TC的溶劑，或指初餾點100。C、50%點125°〇，98%點15(TC餾份的混合溶劑。這類溶劑包括碳酸二乙酯、碳酸二異丙酯、碳酸甲丁酯或其混合物，可取代醋酸丁酯，應(yīng)用硝基噴漆、火棉膠、瓷漆、賽璐珞、橡膠、人造革、人造珍珠、油氈、合成樹脂溶劑和萃取劑方面。碳酸垸基酯或其混合物可以作為高沸點溶劑，本發(fā)明中指沸點150-20(TC的溶劑，或指初餾點15(TC、5(m點18(TC、98%點為20(TC餾份的混合溶劑，個別高沸點混合溶劑98M點可為22(TC?？捎米鬟@類高沸點溶劑的碳酸酯有碳酸甲戊酯、碳酸二丁酯、碳酸二丙酯、碳酸乙戊酯、碳酸丙戊酯以及乙(丙)二醇甲醚碳酸甲酯、乙(丙)二醇乙醚碳酸甲酯和乙(丙)二醇叔丁醚碳酸甲酯等，以及它們的混合物，可用于取代環(huán)己酮、乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)和尼龍酸—二甲酯(DBE)，應(yīng)用于硝基噴漆、合成樹脂和涂料中，提高漆膜延展性、附著力，增加美觀性。此外，也應(yīng)用于殺蟲劑作溶劑，或用在脫漆劑、脫酯劑(金屬、皮革、織物)、橡膠粘合劑和印刷油墨等。本發(fā)明選擇三種碳酸烷基酯為例，分別代表低沸點、中沸點和高沸點三種溶劑應(yīng)用于涂料稀釋劑中。其中，叔丁基碳酸甲酯中含碳酸二甲酯30%是低沸點溶劑；正丁基碳酸甲酯是中沸點溶劑；乙二醇甲醚碳酸甲酯是高沸點溶劑。下面把以上三種碳酸垸基酯在涂料應(yīng)用中相關(guān)的主要性能參數(shù)與其它常用的溶劑對比如表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注溶解力數(shù)值為30%的1/2NC(用BAC溶)與所選擇溶劑按l:l混合，用4#福特杯所測粘度，數(shù)值越低溶劑溶解力越好。從表1可知，在涂料應(yīng)用中，叔丁基碳酸甲酯可替代醋酸丁酯；正丁基碳酸甲酯可替代環(huán)己酮和乙二醇乙醚醋酸酯；乙二醇甲醚碳酸甲酯可替代尼龍酸二甲酯；由于可任意選擇不同類型的碳酸酯的混合物，因此，實際上fl標產(chǎn)品的沸程可以任意變化，以上三種只是個例。下面列舉幾個優(yōu)選實例，但本發(fā)明不限丁-此。實施例l叔丁基碳酸甲酯、正丁基碳酸甲酯、乙二醇甲醚碳酸甲酯在聚氨酯漆稀料(PU天那水)中的應(yīng)用。各種稀料的組成見表2。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>將C1、C2稀料按A1:B:稀料=1:1:0.8的配比分別配制聚氨酯清漆噴涂在馬口鐵片及聚氨酯底板上進行性能檢測，結(jié)果如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表3可以看到應(yīng)用實例C2稀料所配漆各性能完全合格，完全可替代典型C1稀料。實施例2叔丁基碳酸甲酯、正丁基碳酸甲酯、乙二醇甲醚碳酸甲酯在硝基(NC)漆稀料(NC天那水)中的應(yīng)用。各種稀料的組成見表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>將C3、C4兩種NC稀料按A2:稀料=1:1的配比分別配制NC清漆噴涂在馬口鐵片及聚氨酯底板上進行性能檢測，結(jié)果如表5所示表5<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表5可以看到應(yīng)用實例C4作為NC稀料用于NC漆各性能合格，C4完全可替代C3典型NC稀料使用。實施例3叔丁基碳酸甲酯、正丁基碳酸甲酯、乙二醇甲醚碳酸甲酯在氨基(AC)烤漆稀料中的應(yīng)用。各種稀料的組成見表6。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>將C5、C6兩種AC烤漆稀料按A3:稀料=1:0.2的配比分別配制AC烤漆，滾涂鍍鋅鋼板后23(TC烤45秒鐘后進行性能檢測，結(jié)果如表7所示。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表7可以看出C6作為AC烤漆稀料所配AC烤漆各性能合格，C6完全可替代C5作為AC烤漆稀料使用。碳酸二烷基酯還可作為工業(yè)溶劑，用于如膠粘劑、人造香精、乙基纖維素賽璐珞、橡膠、人造革、油氈、印刷油墨和萃取劑等方面。應(yīng)用方法基木炎似，在此不再詳細描述。在使用碳酸垸基酯作為溶劑的時候，需要注意的是-1.溶解度碳酸二烷基酯類溶劑的溶解性接近乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)和尼龍酸二甲酯(DBE)。2.安全性碳酸二垸基酯的毒性與碳酸二甲酯和碳酸二乙酯相當，屬于低毒類。3.氣味碳酸二垸基酯的氣味隨碳原子增加氣味降低，氣味較重的品種(碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯)也優(yōu)于環(huán)己酮，完全可以接受。4.可降解性碳酸二烷基酯不穩(wěn)定，比其它溶劑易于降解。5.可燃性碳酸二烷基酯較其它酯類不易燃燒，燃燒放出C02量大，較安全。6.腐蝕性碳酸二垸基酯PH為中性，無腐蝕性。7.對酸堿的穩(wěn)定性碳酸二烷基酯在酸堿中易分解，不穩(wěn)定。8.作為聚氨酯類涂料的溶劑情況下，碳酸二烷基酯中不能含有醇。9.與異氰酸酯的反應(yīng)性碳酸二烷基酯與異氰酸酯混合，長時間可以慢慢反應(yīng)，因此，碳酸二烷基酯不能用于聚氨酯固化劑的配制。以上的實施例對本發(fā)明進行了詳細描述，但是實施例不應(yīng)該理解為是對本發(fā)明的任何限制。在權(quán)利要求范圍內(nèi)所作的任何修改均受到本發(fā)明的保護。權(quán)利要求1.一種碳酸二烷基酯或其混合物作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用，所述碳酸二烷基酯的結(jié)構(gòu)式為其中，R1為甲基、乙基、丙基、丁基或其異構(gòu)體；R2為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、丁氧基丙基或其異構(gòu)體；而且R1與R2的碳原子數(shù)之和不大于10。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用，其中R'與W的碳原子數(shù)之和為48。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的應(yīng)用，其中使用的是沸點為9(TC-20(TC的碳酸二烷基酯或沸程為90。C-200。C的碳酸二烷基酯的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其中使用的是沸點為9(TC-0(TC的碳酸二烷基酯或沸程為9(TC-10(TC的碳酸二垸基酯的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其中使用的是碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或其混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其中使用的是沸點為10(TC-15(TC的碳酸二烷基酯或沸程為90。C-100。C的碳酸二烷基酯的混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其中使用的是碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲異丁酯、碳酸二異丙酯或其混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其中使用的是沸點為150°C-20(TC的碳酸二烷基酯或沸程為150。C-200。C的碳酸二烷基酯的混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其中使用的是碳酸甲丁酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丁酯、碳酸丙丁酯、碳酸二丁酯、乙二醇甲醚碳酸甲酯、乙二醇乙醚碳酸甲酯、乙二醇叔丁醚碳酸甲酯、丙二醇甲醚碳酸甲酯、丙二醇乙醚碳酸甲酯、丙二醇叔丁醚碳酸甲酯或其混合物。全文摘要本發(fā)明涉及碳酸二烷基酯的用途，提供碳酸二烷基酯作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用方法。一種碳酸二烷基酯或其混合物作為工業(yè)溶劑的應(yīng)用，所述碳酸二烷基酯的結(jié)構(gòu)式如上，其中，R¹為甲基、乙基、丙基、丁基或其異構(gòu)體；R²為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基、丁氧基丙基或其異構(gòu)體；而且R¹與R²的碳原子數(shù)之和不大于10。碳酸二烷基酯作為工業(yè)溶劑，具有如下優(yōu)點(1)可降解，對環(huán)境友好；(2)與其他有機物相溶性好；(3)微毒且蒸發(fā)速度適中；(4)脫脂能力比較高；(5)可以采用廉價的混合醇制造，成本低；(6)用途廣。文檔編號C07C69/12GK101096339SQ20061006135公開日2008年1月2日申請日期2006年6月26日優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日發(fā)明者孫軼群,陽肖,肖增鈞申請人:深圳市飛揚實業(yè)有限公司