專利名稱：新型環(huán)保型增塑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工行業(yè)精細(xì)化工產(chǎn)品領(lǐng)域，主要是針對目前市場上普通的增塑劑產(chǎn) 品技術(shù)路線，通過技術(shù)創(chuàng)新后提供的一種新的生產(chǎn)工藝，具體的說是一種新型環(huán)保增塑劑 的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，增塑劑是國內(nèi)外市場上消費(fèi)量最大的塑劑助劑之一。近年來，我國已成為世 界上增塑劑產(chǎn)能規(guī)模最大，也是需求量最多的國家。長期以來，國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)增塑劑一 般采用鄰二甲苯作為主要原材料，但隨著鄰苯二甲酸二乙基乙酸(簡稱D0P)在食品、醫(yī)藥 等行業(yè)中的推廣應(yīng)用，人們對它的毒性也越來越重視，也引起了世界各國衛(wèi)生組織的關(guān)注， 并采取了相應(yīng)的限制措施。歐美等國為此頒布了新的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，停止了 6種鄰苯二甲脂類 的工業(yè)生產(chǎn)，并禁止在食品、玩具及醫(yī)藥包裝上使用含有DOP成分的塑料。在我國現(xiàn)有市場 上所采用的瓶裝食用油、醬油、醋等塑料成分中，均含有對人體有害的DOP增塑劑成分。因 此，無論是從飲食的安全衛(wèi)生，還是從回家保護(hù)角度出發(fā)，特別是當(dāng)前國家倡導(dǎo)大力發(fā)展綠 色經(jīng)濟(jì)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的有利時機(jī)下，迫切需要通過技術(shù)創(chuàng)新，加快開發(fā)出無毒且應(yīng)用 范圍廣一種新型環(huán)保型增塑劑產(chǎn)品來取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)產(chǎn)品，來提高人民群眾的生活質(zhì)量。目前市場上增塑劑生產(chǎn)工藝主要有鄰苯甲二酸和對苯甲二酸兩種工藝配方，雖然 采用以鄰苯甲二酸和對苯甲二酸為主要原料生產(chǎn)增塑劑的產(chǎn)品質(zhì)量以及用戶使用反饋的 情況都較好，但這些生產(chǎn)工藝卻存在著能耗高，特別是在酸化反應(yīng)時所產(chǎn)生的廢氣嚴(yán)重影 響了周圍環(huán)境，也影響操作工的身心健康，同時由于以上生產(chǎn)工藝在蒸餾脫醇和酯化反應(yīng) 時所需的蒸汽壓力應(yīng)達(dá)到IOkg以上，溫度在260攝氏度左右，既增加了安全生產(chǎn)的管理難 度，又促仗了生產(chǎn)設(shè)備的容易損壞，帶來了企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行成本高，競爭力差的局面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)工藝技術(shù)的不足，提供一種能耗低、投資小、運(yùn) 行成本低、設(shè)備不易腐蝕的常溫、常壓，有利于安全生產(chǎn)管理的一種新型環(huán)保型增塑劑的制 備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到一種新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其為將甘油、苯甲酸和二甲苯加入反應(yīng)器 中，在70 180°C以及0. 1 0. 6MPa以下反應(yīng)，制得半成品，再經(jīng)過降膜蒸發(fā)器處理，然后 加入固體酸催化劑繼續(xù)反應(yīng)，最后加入活性炭進(jìn)行吸附過濾，得到液體苯甲酸甘油酯類增 塑劑成品。本發(fā)明的反應(yīng)可以從常壓開始，反應(yīng)過程中需進(jìn)行攪拌。其中加入固體酸催化 劑繼續(xù)反應(yīng)的溫度為70 180°C，壓力為0. 1 0. 6MPa，所述甘油與苯甲酸的摩爾比為 1 1 4，二甲苯的用量為溶劑量(即一般溶劑用量)。半成品的制備反應(yīng)溫度優(yōu)選為100 110°C，制備半成品的反應(yīng)時間為3 6小時。降膜蒸發(fā)器內(nèi)采用負(fù)壓真空吸料的方式除去半成品中過量的原料。本新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，除工藝物料配方區(qū)別于用鄰苯或?qū)Ρ街苽湓鏊?劑產(chǎn)品外，還在于它對所采用的制備設(shè)備不僅具有節(jié)能，而且對產(chǎn)品質(zhì)量要穩(wěn)定。對于蒸發(fā) 器，本工藝采用降膜蒸發(fā)器，而其他工藝則采用薄膜蒸發(fā)器。本新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，整個工藝采用一般溫度和壓力，其最高溫度 不超過180°c，蒸汽壓力不超過6MPa)，而采用鄰苯或?qū)Ρ綖橹饕系闹苽浞?法，由于它所用的物料沸點(diǎn)高，因此所需的反應(yīng)溫度將要達(dá)到210-230°C，蒸汽壓力需要 8-10kg(0. 8-lMPa)，不僅能耗大，而且反應(yīng)時所產(chǎn)生的廢氣對周圍環(huán)境影響也較大。本工藝制備方法的特點(diǎn)還在于從原料到產(chǎn)品出來，整個反應(yīng)時間要比用鄰苯或 對苯為主要原料的制備方法至少要縮短4小時，具有工藝流程短、反應(yīng)溫和、能耗低、易于 操作等優(yōu)點(diǎn)。本工藝生產(chǎn)危險小(常溫常壓)，對周圍環(huán)境基本無影響，采用鄰苯或?qū)Ρ焦に囍?備方法，由于它采用的另一種主要原料辛醇，在整個合成反應(yīng)后會產(chǎn)生一定的含有苯和醇 類的氣體，不僅會影響現(xiàn)場工作環(huán)境，而且散發(fā)的廢氣將對周圍環(huán)境也會帶來一定的影響。本方法得到的新型環(huán)保型增塑劑為苯甲酸甘油酯類增塑劑，其不僅具有環(huán)保的特 性，而且性能與DOP相當(dāng)或更佳，其本上可替代現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明區(qū)別于目前市場上傳統(tǒng)的用鄰苯或?qū)Ρ綖橹饕仙a(chǎn)增塑劑，不僅具有 投資小、能耗低、有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，而且采用以廉價原材料替代石油化工下游原 料鄰苯、對苯及辛醇，縮短了生產(chǎn)工藝流程和反應(yīng)時間，具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品市場競爭能 力強(qiáng)，也符合目前國家倡導(dǎo)以科技創(chuàng)新來推動企業(yè)發(fā)展。同時該工藝制備環(huán)保型增塑劑，使 產(chǎn)品中不含有苯和醇類，可將應(yīng)用范圍從電線電纜，化工及工程塑料，皮革制品行業(yè)，擴(kuò)大 到醫(yī)藥、食品行業(yè)，也提升了我國傳統(tǒng)產(chǎn)品的檔次。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1通過計量后，將甘油與苯甲酸(摩爾比1 4)以及二甲苯溶劑先后加入到反應(yīng)釜 中，在常壓下從70°C開始逐步升溫至180°C，并連續(xù)攪拌，反應(yīng)4小時后(蒸汽壓力為f^kg)， 就得到半成品，再經(jīng)過降膜蒸發(fā)器，同時通過負(fù)壓真空吸料方式，把過量原料加入到中轉(zhuǎn) 釜，再向其中加入固體酸催化劑繼續(xù)于180°C以下常壓反應(yīng)半小時左右，最后加入活性炭進(jìn) 行吸附過濾后，即得到液體苯甲酸甘油酯類增塑劑成品，通過泵把成品打入到儲罐中。紅外光譜顯示3066cm-1處為苯環(huán)的不飽和C-H振動，1452-1602cm_1處為苯環(huán)的 C-C振動，1746CHT1處為酯基振動。經(jīng)檢測，產(chǎn)品中不含有苯和醇類(或低于檢測限)。實(shí)施例2同實(shí)施例1，將甘油與苯甲酸的摩爾比改為1 4.5，半成品反應(yīng)升溫至1601，反 應(yīng)時間調(diào)為4. 5小時，制備液體苯甲酸甘油酯類增塑劑成品。在PVC樹脂中分別加入占樹脂質(zhì)量20%或30%的實(shí)施例1增塑劑，并加入樹脂質(zhì) 量5%的復(fù)合穩(wěn)定劑，混煉制成樣片A和B。分別測試其拉伸強(qiáng)度和邵氏硬度，A的拉伸強(qiáng) 度為65MPa左右，B的拉伸強(qiáng)度為52MPa左右，A的邵氏硬度D為為83左右，B的邵氏硬度D為為70左右。由此可見本發(fā)明增塑劑用量的增加，增塑效率增加,
權(quán)利要求
1.一種新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其特征在于將甘油、苯甲酸和二甲苯加入反 應(yīng)器中，在70 180°C以及0. 1 0. 6MPa以下反應(yīng)，制得半成品，再經(jīng)過降膜蒸發(fā)器處理， 然后加入固體酸催化劑繼續(xù)反應(yīng)，最后加入活性炭進(jìn)行吸附過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其特征在于加入固體酸催 化劑繼續(xù)反應(yīng)的溫度為70 180°C，壓力為0. 1 0. 6MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其特征在于所述甘油與苯 甲酸的摩爾比為1 1 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其特征在于半成品的制備 反應(yīng)溫度為100 110°C，時間為3 6小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，其特征在于降膜蒸發(fā)器內(nèi) 采用負(fù)壓真空吸料的方式除去半成品中過量的原料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型環(huán)保型增塑劑的制備方法，將甘油、苯甲酸和二甲苯加入反應(yīng)器中，在70～180℃以及0.1～0.6MPa以下反應(yīng)，制得半成品，再經(jīng)過降膜蒸發(fā)器處理，然后加入固體酸催化劑繼續(xù)反應(yīng)，最后加入活性炭進(jìn)行吸附過濾，得到液體苯甲酸甘油酯類增塑劑成品。本發(fā)明不僅具有投資小、能耗低、有利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，而且采用以廉價原材料替代石油化工下游原料鄰苯、對苯及辛醇，縮短了生產(chǎn)工藝流程和反應(yīng)時間，具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品市場競爭能力強(qiáng)，也符合目前國家倡導(dǎo)以科技創(chuàng)新來推動企業(yè)發(fā)展。
文檔編號C07C67/08GK102070456SQ20111000320
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者史偉澤, 史津輝 申請人:無錫市偉峰化工有限公司