專利名稱::抗氧劑626新型制作法的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種抗氧劑626新型制作法,屬于化工
技術領域:
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背景技術:
:抗氧化劑626的化學成分為雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸,這是一種分子類復合型抗氧化劑和熱穩定劑,可廣泛用于PE、PP、PS、聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等高分子材料,與酚類抗氧化劑、紫外線吸收劑、受阻胺光穩定劑復配使用,在所使用產品添加過程中對樹脂有很好的加工穩定性和顏色保護,在高溫擠出過程中提高物料的抗氧化性能,而且其配比、高性能都優于其他亞磷酸脂類抗氧化劑。目前制備抗氧化劑626的方法主要是由三氯化磷與季戊四醇進行反應生成中間體,再和2,4-二叔丁基苯酚進行反應生成雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸,這種制備方法的缺陷在于其采用的二步反應比較繁瑣,反應周期長,中間體反應劇烈,須低溫反應,并且三氯化磷貯存和投料都難掌握,反應產生大量的副產品鹽酸,很難被消耗,需要進行處理,以減少對環境造成污染,但其處理過程依然會產生一定的污水和固體廢棄物。
發明內容為克服現有技術的上述缺陷,本發明提供了一種制備抗氧化劑626的方法,該方法采用亞磷酸三甲酯代替三氯化磷為主要原料,工藝簡單,反應周期短,并且不會副產易于形成環境污染的鹽酸。本發明實現上述目的的技術方案是一種抗氧劑626新型制作法,包括下列步驟(1)將亞磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反應溶劑中混合,反應生成雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂和副產物曱醇;(2)蒸除反應溶劑及曱醇;(3)加入中和劑進4亍中和,過濾后蒸除中和劑;(4)加入甲醇進行雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶;(5)分離出雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶的濕品,干燥得抗氧化劑626正品。由于本發明以全新的一步反應替代現有的二步反應,以亞磷酸三曱酯代替三氯化磷為主要原料,原料來源廣,工藝簡單,操作方便,生產成本低,特別是其副產物甲醇可以回收后用作溶劑,不產生難以回收利用的鹽酸,大幅度減小了對環境的影響。圖1是本發明的工藝流程示意圖2是本發明步驟(1)涉及的化學反應式。具體實施例方式參加圖1和圖2,本發明提供了一種抗氧劑626新型制作法,包括下列步驟(1)將亞磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基笨酚、季戊四醇在反應溶劑中混合,反應生成雙(2.4-二叔丁基笨基)季戊四醇二亞磷酸脂和副產物曱醇;(2)蒸除反應溶劑及曱醇;(3)加入中和劑進行中和,過濾后蒸除中和劑;(4)加入曱醇進行雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶;(5)分離出雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶的濕品,干燥得抗氧化劑626正品。所述步驟(l)中,亞磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚和季戊四醇的質量比范圍為1:0.51(±0.1):1.655(±0.1),例如1:0.61:1.555、1:0.41:1.755、1:0.51:1.655等。所述反應溶劑可以釆用二曱苯或石油乙醚等的反應溶劑。為提高反應速度和產率,可以選擇適宜的催化劑參與步驟(1)的反應,所述催化劑以堿性催化劑為佳。所述步驟(1)的反應一般應在高溫下進行。所述步驟(1)的反應一般可在相對于大氣壓的相對壓力為-0.OlmPa—O.1mPa的環境下進行,通常可以控制在一個較為穩定的壓力,例如-0.GliriPa、0mPa或O.lmPa,也可以控制壓力的變化不超出-0.OlmPa—O.1mPa的范圍。所述步驟(1)反應的溫度一般應逐漸升高,由初始反應溫度逐步升高到最終反應溫度。所述步驟(1)的初始反應溫度可以是10CTC±5°C,例如10(TC、105°C、95。C等;所述最終反應溫度可以是150°C±5°C,例如150。C、155°C、145。C等,反應時間一般可以控制在9-10小時,也可以超過1G小時,其中在最終反應溫度下的反應時間一般可以控制在1小時以上(含1小時)。所述步驟(2)中的蒸除產物為反應溶劑和曱醇的混合液,將該混合液通過精餾方式分離為反應溶劑和曱醇。所述步驟(3)的中和劑通常可以采用任意適宜的堿性溶液,例如三乙醇胺。所述步驟(4)中加入的曱醇同所述步驟(1)加入的亞磷酸三曱脂之間的質量比一般應為1:4(±0.1),例如1:4、1:4.1、1:3.9等。所述步驟(5)中,一般應在冷卻降溫后進行結晶的分離。所述步驟(5)采用的結晶分離方式一般可以是離心分離。下面,筒略介紹一種具體的操作方法將原料亞磷酸三曱脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇以及反應溶劑、催化劑依次投入反應容器中,開啟真空泵,控制真空壓力為一0.OlmPa,升溫,當溫度至10(TC時,觀察視鏡有副產物甲醇生成時記錄溫度、時間,確定為初反應,此時反應容器升溫應平穩,溫度由IO(TC升高至ll(TC用時2小時,由110。C升高至12(TC用時2小時,由12(TC升高至至13(TC用時2.5小時,由130。C升高至14(TC用時1小時,由14(TC升高至至15(TC用時2小時,在15(TC保溫反應2小時,保溫結束后關閉回流管線,打開溶劑回收容器,回收反應溶劑及反應副產物曱醇。完畢后加入中和劑進行中和,過濾蒸除中和溶劑,加入定量曱醇結晶,冷卻后分離得626濕品,經干燥得正品626。依據前面的說明,可以依據上述說明選擇任意的一種反應溶劑、催化劑和中和劑,選擇任意的物質配比參數、壓力參數、時間參數和溫度參數等。為節省篇幅,對上述各種物質和各種參數不再——重復。下面是一種物料配比在不同反應溫度下不同的試驗數據取100ml反應瓶、真空泵、玻璃冷凝器、接收瓶及其他試驗器材組裝試驗裝置,將亞磷酸三曱脂290g、季戊四醇150g和2.4-二叔丁基苯酚480g以及適量的反應溶劑、催化劑和中和劑等物料按配比進行反應,得到數據如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>另外,根據申請人所做的多項相關實驗,在前面所述的物質選擇、物質配比參數范圍、壓力參數范圍、時間參數范圍和溫度參數范圍內進行不同的選擇,既用前面限定的任意物質種類、物質配比和反應條件參數等,取得的效果均令人滿意,其中最小的收率48.5%,最高的收率為80%。通過上述試驗批次及工藝控制進行反復試驗,最終得到的最佳工藝反應條件為試驗2所采用的反應條件,工藝最終反應溫度為150。C時最為理想,而且此溫度適合的最佳反應溶劑為二甲苯。另夕卜,申請人還對生產的產品進行了質量分析,具體數據為:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過上述產品的質量分析,此工藝產品指標都在產品國內指標范圍之內,而且試驗數據顯示轉化率為80%.對比原材料成本降低。原料亞磷酸三曱脂替代傳統工藝原料三氯化磷參加反應縮短了反應周期,避免了能源上的損耗及降低了勞動強度。從反應設備上看簡化了裝置及附屬設備,特別強調副產物甲醇作為溶劑回收利用,沒有鹽酸產生等都優化于傳統工藝。權利要求1.一種抗氧劑626新型制作法,其特征在于包括下列步驟(1)將亞磷酸三甲脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反應溶劑中混合,反應生成雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂和副產物甲醇;(2)蒸除反應溶劑及甲醇;(3)加入中和劑進行中和,過濾后蒸除中和劑;(4)加入甲醇進行雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶;(5)分離出雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶的濕品,干燥得抗氧化劑626正品。2.如權利要求1所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(1)中,亞磷酸三曱脂、2.卜二叔丁基苯酚和季戊四醇的質量比范圍為1:0.51(.±0.1):1.655(±0.1)。3.如權利要求2所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述反應溶劑為二曱苯或石油乙醚。4.如權利要求2所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于在所述步驟(1)中,反應在高溫下進行,并加入堿性催化劑以提高反應速度。5.如權利要求4所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(1)的反應在相對壓力-O.Ol—O.lmPa下進行。6.如權利要求5所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(1)的反應溫度為由初始反應溫度逐步升高到最終反應溫度。7.如權利要求6所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(1)的初始反應溫度是100°C±5。C,最終反應溫度是150°C±5°C,反應時間為9-10小時,在最終反應溫度下的反應時間為1小時以上。8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(2)蒸除后形成反應溶劑和曱醇混合液,將該混合液通過精鎦方式分離為反應溶劑和甲醇。9.如權利要求8所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(5)中,在冷卻降溫后進行所述的結晶分離,所用的結晶分離方式是離心分離。10.如權利要求9所述的抗氧劑626新型制作法,其特征在于所述步驟(3)的中和劑為三乙醇胺,所述步驟(4)中加入的甲醇同所述步驟(1)加入的亞磷酸三曱脂之間的質量比為1:4(±0.1)。全文摘要本發明涉及一種抗氧劑626新型制作法,包括下列步驟(1)將亞磷酸三甲脂、2.4-二叔丁基苯酚、季戊四醇在反應溶劑中混合,在催化劑的作用下進行反應,生成雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂和副產物甲醇;(2)蒸除反應溶劑及甲醇;(3)加入中和劑進行中和,過濾后蒸除中和溶劑;(4)加入甲醇進行雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶;(5)分離出雙(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸脂結晶的濕品,干燥得抗氧化劑626正品。本發明以全新的一步反應替代現有的二步反應,以亞磷酸三甲酯代替三氯化磷為主要原料,原料來源廣,工藝簡單,操作方便,生產成本低,特別是其副產物甲醇可以回收后用作溶劑,大幅度減小了對環境的影響。文檔編號C07F9/6574GK101418019SQ20081023899公開日2009年4月29日申請日期2008年12月8日優先權日2008年12月8日發明者金濟華申請人:北京燕山金科化工有限公司