專利名稱::己二酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和應用的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種非鄰苯二甲酸酯類化合物及其制備方法和應用,具體涉及己二酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和作為增塑劑的應用。技術背景鄰苯二甲酸酯類化合物是世界上應用最廣泛的增塑劑,它們被用在塑料制品、涂料、印染、化妝品和香料的生產過程中,但長期以來這類產品一直受到人們關于其安全性的質疑。近些年來,這類化合物的產量不斷增加,其不斷地進入環境,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)和鄰苯二甲酸丁節酯(BBP))納入授權使用的SVHC(高度關注物)候選物質清單。而且,SVHC候選物質清單會定期更新,種類只會增加不會減少。按照歐盟化學品管理法律REACH法規的要求,禁止在所有提供的產品或材料中使用SVHC,總量要求小于1000PPM(按重量),否則提供者有義務通知消費者,并且消費者如果想知道SVHC信息,歐盟進口商必須在45天內提供相關信息;而且,物品在年銷量中的高度關注物SVHC大于1噸時必須通報歐盟化學品管理局ECHA授權許可才能進入歐盟巿場銷售。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)列入我國環境優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,以克服其在現有技術中存在的缺陷。
發明內容為符合國際社會日益嚴格的環保要求,同時提升增塑劑本身性能,本發明提供一種鄰苯二甲酸酯類化合物增塑劑的替代品,即,己二酸二(2-丙基庚)酯。本發明的另一目的在于,提供一種上述替代品的制備方法。所述方法包括將己二酸與2-丙基庚醇在160-220'C的溫度下反應3-4個小時的步驟。所述反應至終點酸價《0.3時停止。本發明的又一目的在于,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。本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯是利用己二酸(AA)與Ck)醇(2-丙基庚醇)的酯化反應生成的。這種新型環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,利用其體積成本的優勢可降低成品的總成本。特別優選地,本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯被用作聚氯乙烯的增塑劑。具體實施方式-本發明提供的己二酸二(2-丙基庚)酯,簡稱DPHA或DHA,分子式為C26H5()04,相對分子量為426.7。本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯的一種制備方法如下AA+2-PH—DPHT+2H20其中,AA代表己二酸;2-PH代表2-丙基庚醇;酯化合成條件為溫度160-220°C;時間3-4個小時;終點酸價《0.3。上述酯化合成中利用的原材料AA可購自廣州巿億宏化工有限公司;2-丙基庚醇可購自德國BASF公—司、德固薩公—司和中國揚子巴斯夫公司等。——上述酯化反應的步驟包括l)投料、升溫并攪拌;2)當溫度到達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)繼續升溫至220°C,在攪拌狀態下進行酯化反應;4)測定反應酸價,并在反應酸價《0.3(KOH-mg/g)時終止反應;5)精致純化所得產物,以中和pH、除去多余的反應物和催化劑以及水。本領域的技術人員還可根據其他本領域已知的技術、設備生產出本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯。本發明提供的己二酸二(2-丙基庚)酯具有卓越的耐揮發性、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,利用其體積成本的優勢可降低成品的總成本。表1顯示了DPHA與幾種常用增塑劑的物理性質的比較,從表1可看出,本發明提供的DPHA在比重和加熱減量方面具有明顯的優勢(其中DOA(DEHA)*代表己二酸二辛酯;DINA代表己二酸二異壬酯)。表lDPHA及幾種常用增塑劑的物理性質<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*:DOA也可稱DEHA,類似于DOP在歐洲地區稱之為DEHP。表2是本發明的DPHA與常用增塑劑的加工物性的比較,從表2中可看出,DPHA具有比重低特點,可以節省體積成本。表2加工物性的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>**:老化條件100°C*168hr;*在耐寒性增塑劑中,DOA是最具代表性也是使用最廣泛的增塑劑,故只針對DOA進行比較。本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯可以用作特別是聚氯乙烯(PVC)的增塑劑。本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯作為PVC的增塑劑,可以單獨使用,也可以與本領域的常規增塑劑一起使用。例如,可按以下組分加工PVC:組分含量(phr*)PVC100增塑劑60安定劑3*每百克份數其中,所述增塑劑為本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯,或本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯與
背景技術:
中提到的一種或多種增塑劑的混合物。所述安定劑(或稱"穩定劑")可以為鉛鹽或者不含鉛的鈣鋅、有機錫、稀土等類型。本領域的技術人員可以理解,上述組分及其含量僅作為一種示例性實施方式,本領域的技術人員可以根據實際情況對上述組分和/或含量作出適應性調整,以達到更好的增塑效果。本發明的非鄰苯二甲酸酯類化合物——己二酸二(2-丙基庚)酯因為其具有卓越的耐揮發性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐久性而具有廣泛的用途,例如,DPHA可被廣泛用于低溫條件下使用的電線電纜、膠皮膠布、手套、水管、膠鞋及披覆物等,它能夠授予制品良好的低溫特性及柔軟性質,與DOA/DINA—樣也可用于符合包裝食品用的耐寒增塑劑。但與DOA/DINA相比,本發明提供的DPHA具有DOA/DINA所缺乏的耐揮發性及耐熱性,同時克服了DOA/DINA老化特性不夠理想、耐油性低劣和揮發損失偏高的三個缺點。因此使用DPHA來賦予制品的耐寒效果或柔軟特性,就不必犧牲制品的老化特性。制品中含有太多劑量的DOA/DINA還有一個存在已久的問題,那就是冬季硬度剛好的制品,到了夏季觸感顯得太軟。反之夏季觸感剛好的制品,一到冬季又感到太硬。選用DPHA所做的制品,它的硬度大小對溫度變化不敏感,制品不容易受到季節更替的影響,因此更能夠適應多個方面的應用。—同時由于DOA(DEHA)/DINA的耐老化以及耐熱比較差,在食品包裝材料上已經有很多國家限制使用添加DOA(DEHA)和DINA,為此本發明由于在耐老化和耐溫方面的優異表現,可以完全替代DOA(DEHA)和DINA,適用于在環保方面日益嚴苛國家和地區。雖然本發明已經參考具體的實施方式進行描述,但本領域技術人員通過閱讀上述描述后,將可以對本發明做出顯而易見的修改和修飾,而不違背本發明的意圖和本質。本發明有意將這些修改和修飾包括在權利要求的范圍內。權利要求1.己二酸二(2-丙基庚)酯,分子式為C26H50O4,相對分子量為426.7。2.權利要求1所述的己二酸二(2-丙基庚)酯的制備方法,其包括將己二酸與2-丙基庚醇在160-220'C的溫度下反應3-4個小時的步驟。3.權利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述反應的終點酸價《0.3。4.權利要求l所述的己二酸二(2-丙基庚)酯作為增塑劑的用途。5.權利要求4所述的用途,其特征在于,所述己二酸二(2-丙基庚)酯用作聚氯乙烯的增塑劑。全文摘要本發明提供一種非鄰苯二甲酸酯類化合物增塑劑,即己二酸二(2-丙基庚)酯及其制備方法和用途。本發明利用己二酸(AA)與C<sub>10</sub>醇(2-丙基庚醇)的酯化反應生成己二酸二(2-丙基庚)酯。這種新型環保增塑劑具有卓越的耐揮發性、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,利用其體積成本的優勢可降低成品的總成本。特別優選地,本發明的己二酸二(2-丙基庚)酯被用作聚氯乙烯的增塑劑。文檔編號C07C69/44GK101602666SQ200910040889公開日2009年12月16日申請日期2009年7月7日優先權日2009年7月7日發明者林錦復申請人:佛山市順德區天晟貿易有限公司