專利名稱::對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種非鄰苯二甲酸酯類化合物及其制備方法和應(yīng)用,具體涉及對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和作為增塑劑的應(yīng)用。技術(shù)背景鄰苯二甲酸酯類化合物是世界上應(yīng)用最廣泛的增塑劑,它們被用在塑料制品、涂料、印染、化妝品和香料的生產(chǎn)過程中,但長期以來這類產(chǎn)品一直受到人們關(guān)于其安全性的質(zhì)疑。近些年來,這類化合物的產(chǎn)量不斷增加,其不斷地進(jìn)入環(huán)境,已成為全球性的最普遍的一類污染物。2008年10月28曰歐盟化學(xué)品管理局ECHA將三種鄰苯二甲酸酯類(即,鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)和鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP))納入授權(quán)使用的SVHC(高度關(guān)注物)候選物質(zhì)清單。而且,SVHC候選物質(zhì)清單會定期更新,種類只會增加不會減少。按照歐盟化學(xué)品管理法律REACH法規(guī)的要求,禁止在所有提供的產(chǎn)品或材料中使用SVHC,總量要求小于1000PPM(按重量),否則提供者有義務(wù)通知消費(fèi)者,并且消費(fèi)者如果想知道SVHC信息,歐盟進(jìn)口商必須在45天內(nèi)提供相關(guān)信息;而且,物品在年銷量中的高度關(guān)注物SVHC大于1咱時必須通報(bào)歐盟化學(xué)品管理局ECHA授權(quán)許可才能進(jìn)入歐盟巿場銷售。目前,各國對于鄰苯二甲酸酯類化合物的限制已不僅僅只有DBP、DEHP、BBP三種,已經(jīng)幾乎涵蓋了所有的鄰苯二甲酸酯類,包括但不限于鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丙酯(DPRP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPP)等等。我國已將鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)列入我國環(huán)境優(yōu)先污染物的黑名單中。因此,有必要提供一種鄰苯二甲酸酯類化合物增塑劑的替代品,以克服其在現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容為符合國際社會日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,同時提升增塑劑本身性能,本發(fā)明提供一種鄰苯二甲酸酯類化合物增塑劑的替代品,即,對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯。本發(fā)明的另一目的在于,提供一種上述替代品的制備方法。所述方法包括將對苯二甲酸與2-丙基庚醇在160-220'C的溫度下反應(yīng)8-9個小時的步驟。所述反應(yīng)至終點(diǎn)酸價《0.3時停止。本發(fā)明的又一目的在于,提供一種上述替代品作為增塑劑,特別是聚氯乙烯(PVC)的增塑劑的用途。本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯是利用對苯二甲酸(PTA)與C10醇(2-丙基庚醇)的酯化反應(yīng)生成的。這種新型環(huán)保增塑劑是一種非鄰苯二甲酸類酯類化合物,其具有卓越的耐揮發(fā)性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐久性。同時,這種增塑劑還具有比重特別低的特點(diǎn),利用其體積成本的優(yōu)勢可降低成品的總成本。特別優(yōu)選地,本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯被用作聚氯乙烯的增塑劑。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯,簡稱DPHT或DHT,分子式為C28H4604,相對分子量為446.7。本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的一種制備方法如下PTA+2-PH—DPHT+2H20其中,PTA代表對苯二甲酸;2-PH代表2-丙基庚醇;酯化合成條件為溫度160-220°C;時間8-9個小時;終點(diǎn)酸價《0.3。上述酯化合成中利用的原材料PTA可購自上海中申化工貿(mào)易有限公司;2-丙基庚醇可購自德國BASF公司、—德固薩公司和中國揚(yáng)子巴斯夫公司等?!鲜鲺セ磻?yīng)的步驟包括1)投料、升溫并攪拌;2)當(dāng)溫度到達(dá)160。C左右時,加入催化劑鈦酸四異丙酯(TPT,例如可購自杜邦公司);3)繼續(xù)升溫至220'C,在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行酯化反應(yīng);4)測定反應(yīng)酸價,并在反應(yīng)酸價《0.3(KOH-mg/g)時終止反應(yīng);5)精致純化所得產(chǎn)物,以中和pH、除去多余的反應(yīng)物和催化劑以及水。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可根據(jù)其他本領(lǐng)域已知的技術(shù)、設(shè)備生產(chǎn)出本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯。本發(fā)明提供的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯具有卓越的耐揮發(fā)性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐久性(參考表1和表2)。同時,它還具有比重特別低的特點(diǎn),利用其體積成本的優(yōu)勢可降低成品的總成本。表1顯示了DPHT與幾種常用增塑劑的物理性質(zhì)的比較,從表1可看出,本發(fā)明提供的DPHT在比重和加熱減量方面具有明顯的優(yōu)勢(其中DOTP代表對苯二甲酸二辛酯)。表lDPHT及幾種常用增塑劑的物理性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>加熱減量(%)最大0.15最大0.15最大0.15最大0.07表2是本發(fā)明的DPHT與常用增塑劑的加工物性的比較,從表2中可看出,DPHT具有比重低特點(diǎn),可以節(jié)省體積成本。表2加工物性的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>**:老化條件121°C*168hr;在UL的測試規(guī)范下,90度線的等級中(121'C*168hr),只有DIDP增塑劑有可比性,故只針對DIDP進(jìn)行比較。本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯可以用作特別是聚氯乙烯(PVC)的增塑劑。本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯作為PVC的增塑劑,可以單獨(dú)使用,也可以與本領(lǐng)域的常規(guī)增塑劑一起使用。例如,可按以下組分加工PVC:組分含量(phr*)PVC100增塑劑50CaC0340安定劑*每百克份數(shù)其中,所述增塑劑為本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯,或本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯與
背景技術(shù):
中提到的一種或-多種增塑劑的混合物。所述安定劑(或稱"穩(wěn)定劑")可以為鉛鹽或者不含鉛的鈣鋅、有機(jī)錫、稀土等類型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,上述組分及其含量僅作為一種示例性實(shí)施方式,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對上述組分和/或含量作出適應(yīng)性調(diào)整,以達(dá)到更好的增塑效果。本發(fā)明的非鄰苯二甲酸酯類化合物一苯二甲酸二(2-丙基庚)酯因?yàn)槠渚哂凶吭降哪蛽]發(fā)性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐久性而具有廣泛的用途,例如,由于耐老化性好,其可做為90度線以上的耐熱電線產(chǎn)品;由于耐久性、耐寒性優(yōu)良,且氣味較淡、比重低,而可用于膠皮膠布;由于屬于非鄰苯類且耐揮發(fā)性,因而可以用于玩具生產(chǎn)且具有很好的環(huán)保效果;由于耐久性、耐揮發(fā)性優(yōu)良,而可用于家居產(chǎn)品,例如防滑墊,地毯等。雖然本發(fā)明已經(jīng)參考具體的實(shí)施方式進(jìn)行描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀上述描述后,將可以對本發(fā)明做出顯而易見的修改和修飾,而不違背本發(fā)明的意圖和本質(zhì)。本發(fā)明有意將這些修改和修飾包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯,分子式為C28H46O4,相對分子量為446.7。2.權(quán)利要求1所述的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制備方法,其包括將對苯二甲酸與2-丙基庚醇在160-220'C的溫度下反應(yīng)8-9個小時的步驟。3.權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述反應(yīng)的終點(diǎn)酸價《0.3。4.權(quán)利要求l所述的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯作為增塑劑的用途。5.權(quán)利要求4所述的用途,其特征在于,所述對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯用作聚氯乙烯的增塑劑。全文摘要本發(fā)明提供一種非鄰苯二甲酸酯類化合物增塑劑,即對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和用途。本發(fā)明利用對苯二甲酸(PTA)與C<sub>10</sub>醇(2-丙基庚醇)的酯化反應(yīng)生成對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯。這種新型環(huán)保增塑劑具有卓越的耐揮發(fā)性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐久性,因而具有廣泛的用途。同時,這種增塑劑還具有比重特別低的特點(diǎn),利用其體積成本的優(yōu)勢可降低成品的總成本。特別優(yōu)選地,本發(fā)明的對苯二甲酸二(2-丙基庚)酯被用作聚氯乙烯的增塑劑。文檔編號C08K5/12GK101602672SQ200910040890公開日2009年12月16日申請日期2009年7月7日優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日發(fā)明者林錦復(fù)申請人:佛山市順德區(qū)天晟貿(mào)易有限公司