專利名稱：鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增塑劑的制備方法，特別涉及一種鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯 的制備方法。
背景技術(shù)：
在有機(jī)化工行業(yè)中，為了提高塑料、橡膠等的加工性能，需要添加一定比例的增塑 劑，鄰苯二甲酸酯類化合物是世界各國(guó)增塑劑中最主要的類別。盡管這類產(chǎn)品長(zhǎng)期以來一 直受到人們關(guān)于其安全性的質(zhì)疑，但到目前為止還未有哪類產(chǎn)品可以完全取代它們的地 位。權(quán)衡利弊，人們采取了退而求其次的方法，即在這類品種中選擇安全性較好的產(chǎn)品來替 代那些安全性較差的產(chǎn)品。這種替代主要表現(xiàn)為用C9和Cltl醇的鄰苯二甲酸酯來替代鄰苯 二甲酸二辛酯(DOP)，在歐洲，這種替代過程表現(xiàn)得十分明顯。鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)相對(duì)于目前市場(chǎng)上的鄰苯二甲酸二辛酯 (DOP)和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)有如下優(yōu)點(diǎn)1.鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的分子量比鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和 鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)大，揮發(fā)速度低于鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和鄰苯二甲酸二異 壬酯(DINP)，在50°C時(shí)，鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)與鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 的揮發(fā)性性差異達(dá)到近20倍，鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)低揮發(fā)性表明它可使 增塑產(chǎn)品的耐溫等級(jí)大大提高，并大大減小了因自然接觸而導(dǎo)致的人體安全問題；2.鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的密度低于鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和 鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)，這一特性將導(dǎo)致增塑產(chǎn)品體積效率的增加；3.鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的遷移性明顯好于鄰苯二甲酸二辛酯 (DOP)和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)，因此產(chǎn)品的抗老化性較好；4.鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)戶外耐侯性，抗霧化，抗紫外性能明顯好 于鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)，特別適合作為戶外產(chǎn)品使用；5.從鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)增塑聚氯乙烯(PVC)的力學(xué)性能來看， 鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)可以作為主增塑劑在聚氯乙烯(PVC)中廣泛使用；鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯與鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異壬酯增塑聚 氯乙烯的力學(xué)性能見下表
性能鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯鄰苯二甲酸二 辛酯鄰苯二甲酸二 異壬酯邵式A硬度(15s)867987脆性溫度tl/°C-28-26-30低溫柔軟溫度tl/°C-20-18-23拉伸強(qiáng)度/MPa17. 031.4519. 86斷裂伸長(zhǎng)率/%370275342100%膜量/ MPa10. 8910. 7612. 07100%膜量是指材料在伸長(zhǎng)率為100%情況下的拉伸彈性模量6.從增塑劑行業(yè)發(fā)展來看，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)被取代是一種趨勢(shì)，生產(chǎn)鄰 苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的原料2-丙基庚醇的生產(chǎn)工藝流程與鄰苯二甲酸二辛 酯(DOP)原料2-乙基己醇基本相同，不同之處在于原料催化系統(tǒng)及一些輔助工藝上的差 別。2-丙基庚醇采用廉價(jià)的混合丁烯為原料，而2-乙基己醇采用純丙烯為原料，成本相對(duì) 較高。所以用2-丙基庚醇生產(chǎn)的鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。然而目前鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的生產(chǎn)中能源消耗較大，反應(yīng)產(chǎn)生 大量污水，環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法， 其方法簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)約能源，環(huán)境污染小。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鄰苯二甲酸二(2-丙基 庚)酯的制備方法，其制備方法如下步驟一將苯酐與2-丙基庚醇按1 2. 4mol 1 3. Omol的比例形成的物料，及 苯酐重量的0. 2 % 0. 5 %的活性炭加入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌升溫，在反應(yīng)過程中就進(jìn)行脫色， 減去脫色步驟所帶來的能源浪費(fèi)。步驟二 混合物升溫到130°C 170°C時(shí)，恒溫?cái)嚢?0 60分鐘，以便于單酯化的 形成，須在辛醇出現(xiàn)回流前完成單酯化反應(yīng)，否則苯酐的辛醇溶液經(jīng)冷卻后導(dǎo)致苯酐析出， 堵塞管路；步驟三繼續(xù)升溫到180°C 190°C，加入苯酐重量的0.05% 0.2%的鈦酸四 丁酯與鈦酸四異丙酯的混合物作為催化劑，鈦酸四丁酯與鈦酸四異丙酯的質(zhì)量比例為 1 1 1 4 ；步驟四繼續(xù)升溫到180°C 240°C反應(yīng)3 5小時(shí)，使釜內(nèi)充分反應(yīng)，反應(yīng)物酸值 控制在0. 40mgK0H/g以下，負(fù)壓脫醇至無回流；
步驟五配制質(zhì)量百分比濃度為25% 30%的碳酸鈉溶液，將碳酸鈉溶液加入反 應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行中和，使物料的酸值控制在0. 05mgK0H/g以下；步驟六將水通入反應(yīng)釜作為共沸劑進(jìn)行脫醇精制；步驟七將反應(yīng)釜內(nèi)所得物質(zhì)過濾得到鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯。本發(fā)明化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下第一步首先一分子苯酐與一分子2-丙基庚醇形成鄰苯二甲酸單酯，此反應(yīng)不需 要催化劑，反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
一種鄰苯二甲酸二(2 丙基庚)酯的制備方法，其特征為其制備方法如下步驟一將苯酐與2 丙基庚醇按1∶2.4mol～1∶3.Omol的比例形成的物料，及苯酐重量的0.2％～0.5％的活性炭加入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌升溫；步驟二混合物升溫到130℃～170℃時(shí)，恒溫?cái)嚢?0～60分鐘；步驟三繼續(xù)升溫到180℃～190℃，加入苯酐重量的0.05％～0.2％的鈦酸四丁酯與鈦酸四異丙酯的混合物作為催化劑，鈦酸四丁酯與鈦酸四異丙酯的質(zhì)量比例為1∶1～1∶4；步驟四繼續(xù)升溫到180℃～240℃反應(yīng)3～5小時(shí)，使釜內(nèi)充分反應(yīng)，反應(yīng)物酸值控制在0.40mgKOH/g以下，負(fù)壓脫醇至無回流；步驟五配制質(zhì)量百分比濃度為25％～30％的碳酸鈉溶液，將碳酸鈉溶液加入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行中和，使物料的酸值控制在0.05mgKOH/g以下；步驟六將水通入反應(yīng)釜作為共沸劑進(jìn)行脫醇精制；步驟七將反應(yīng)釜內(nèi)所得物質(zhì)過濾得到鄰苯二甲酸二(2 丙基庚)酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法，其特征為所述步 驟五中用反應(yīng)生成的酯化水和碳酸鈉配制質(zhì)量百分比濃度為25% 30%的碳酸鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法，其特征為所述步 驟六中將應(yīng)生成的酯化水進(jìn)行分層去除油層，分層去除油層后的酯化水通入反應(yīng)釜作為共 沸劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法，步驟為反應(yīng)釜內(nèi)加入比例為1∶2.4～1∶3.0mol的苯酐與2-丙基庚醇按及苯酐重量的0.2～0.5％的活性炭后攪拌升溫到130～170℃，恒溫?cái)嚢?0～60分鐘；升溫到180～190℃，加入苯酐重量的0.05～0.2％的催化劑，升溫到180～240℃反應(yīng)3～5小時(shí)，酸值控制在0.40mgKOH/g以下，負(fù)壓脫醇至無回流；質(zhì)量百分比濃度為25～30％的碳酸鈉溶液加入反應(yīng)釜，使酸值控制在0.05mgKOH/g以下；將水通入反應(yīng)釜作為共沸劑進(jìn)行脫醇精制后過濾，本發(fā)明無污染、低能耗、工藝時(shí)間短、效率高，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C07C69/80GK101967098SQ20101029127
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者程正勇 申請(qǐng)人:昆山合峰化工有限公司