專利名稱::一種四溴乙烷穩定劑的制作方法
技術領域:
:本發明涉及四溴乙烷,特別是一種提高四溴乙烷儲存穩定性的穩定劑。
背景技術:
:1,1,2,2_四溴乙烷為白色或淺黃色強折光性液體,具有碘仿氣味。四溴乙烷是一種重要的化工助劑,主要用作生產對苯二甲酸氧化工序的助催化劑,塑料制品如可發性聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃劑,還可用作礦物浮選劑,油田壓井液等。四溴乙烷由溴素和乙炔經過加成反應而得,經過中和,精制得到純品。四溴乙烷在存放過程中,由于受外界環境的影響,例如在加熱和光照的情況下,極易氧化分解,造成產品顏色變深,變混濁,酸度增加,含量下降,嚴重影響產品質量。造成四溴乙烷氧化分解的原因,主要是四溴乙烷分子中的C-C,C-H,C-Br的鍵能均不高,在加熱、光(特別是紫外光)、氧的作用下易發生裂解反應,光和氧是其不穩定的誘因,使四溴乙烷氧化分解而變質。有機化合物中多數化學鍵的鍵能為200400KJ/mol,用可見光或紫外光照射均可使其鍵斷裂。由于成品四溴乙烷中含有微量的溴分子,在可見光照射下,會分解為溴原子,溴分子鍵的離解能D(Br-Br)為192kJ/mol,一般用較弱的紅光就可便其鍵斷裂,很容易產生自由基Br、另外,四溴乙烷中的C-Br鍵也會產生斷裂,C-Br鍵的離解能D(C-Br)為284KJ/mol,遇光、熱可發生下列反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>活潑的溴原子與四溴乙烷會發生下列自由基鏈式反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>由于該反應的反應吸熱值較小,所以此反應很容易產生氫溴酸,使四溴乙烷酸性另一種反應也是溴原子與四溴乙烷反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>此反應表明四溴乙烷成品中有溴素產生,溴素溶解于四溴乙烷呈現紅棕色,使四溴乙烷顏色變深。由于產生溴素的反應比產生氫溴酸的反應需要更多的能量,所以產生溴素比產生氫溴酸較遲緩,因此變質反應是首先產生氫溴酸使四溴乙烷的PH值下降,繼而產生溴素,使四溴乙烷變色。由反應中生成的自由基HBr^HBrC,進一步與Br進行反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>此反應所生成的不飽和溴代烴,會發生聚合反應生成聚合物,而導致四溴乙烷變渾濁。四溴乙烷的氧化分解反應屬于自由基的反應機理,包括鏈的引發、鏈的增長和鏈的終止三個階段。鏈的引發階段速度很慢,而一旦引發成功,即迅速進行鏈的增長,發生氧化分解反應,因此其氧化分解過程屬于自動催化反應。鏈的引發過程Br2—2Br鏈的增長過程Br+RH—HBr+RR+02—ROOR00—R00H+RZ鏈的終止過程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其自由基R,可以是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>
發明內容為解決上述技術中存在的問題,而提供一種提高四溴乙烷儲存穩定性的穩定劑,其目的是①捕捉四溴乙烷產品中生成的自由基并與之化合成惰性化合物,起到終止鏈反應過程,延緩氧化速度的作用,推遲自動催化階段的來臨;②中和溴化氫,抑制自動催化作用,穩定四溴乙烷的酸性和色澤;③與烯鍵發生加成反應,抑制脫溴化氫,避免生成多烯結<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>構產物以及進一步發生聚合生成聚合物而導致四溴乙烷變渾濁。為實現上述目的,本發明的技術解決方案是提供一種提高四溴乙烷儲存穩定性的穩定劑,其中該穩定劑由主穩定劑和助穩定劑按質量比7:3的比例經過物理混合而成,主穩定劑是二甘醇或三甘醇,助穩定劑是亞磷酸_苯二異辛酯、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇和脫氫乙酸按質量比為7:3:i的比例經過物理混合而成的混合物。其特點是與四溴乙烷相溶性好,色澤淺,用量少,效果好。本發明的效果是使四溴乙烷長期穩定,延長儲存時間,使四溴乙烷產品中新產生的自由基能隨時被捕獲,避免了氧化反應的發生,隨時中和溴化氫,抑制脫溴化氫,抑制自動催化作用,穩定四溴乙烷的酸性和色澤,防止了產品變色和產品酸堿度變化對產品質量的影響。具體實施例方式本發明的提高四溴乙烷的存儲穩定性的穩定劑是由主穩定劑和助穩定劑按質量比7:3的比例經物理混合而成,所述主穩定劑是二甘醇或三甘醇,助穩定劑是亞磷酸-苯二異辛酯、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇和脫氫乙酸按質量比7:3:i的比例經物理混合而得的混合物。在使用過程中,穩定劑在四溴乙烷中的加入量為質量百分數2%。。實驗結果和實際使用結果表明,該穩定劑能使四溴乙烷保持長期穩定。依據四溴乙烷氧化分解的機理,本發明的穩定劑,一方面要捕捉生成的自由基并與之化合成惰性化合物,起到終止鏈反應過程、延緩氧化速度的作用,推遲自動催化階段的來臨;另一方面要中和溴化氫,抑制自動催化作用;同時與烯鍵發生加成反應,抑制脫溴化氫,避免生成多烯結構產物以及進一步發生聚合生成聚合物。在本發明的穩定劑中,主穩定劑選用二甘醇或三甘醇,助穩定劑是亞磷酸-苯二異辛酯、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇和脫氫乙酸的混合物。在四溴乙烷中,作為主穩定劑的乙二醇二縮水甘油醚(二甘醇),其主要作用表現在兩個方面①捕捉HBr。乙二醇二縮水甘油醚與HBr發生反應,生成乙二醇二溴代二丙醇醚,再與金屬皂反應將HBr轉移給金屬皂,重新形成環氧結構。"、?H<pH2OCH2CHCH2CH2OCH2CHCH2BrI+2HBr——^|CH2OCH2(^HCH2CH2OCH2CHCH2BrOM(ocoR)2^:h2och2chch2-MBr2+2RCOOH+CH2OCH2(^HCH25②與不飽和溴代烴反應。在鋅化合物等路易斯酸的存在下,乙二醇二縮水甘油醚可與不飽和溴代烴發生反應形成穩定的醚化合物。在光和熱的作用下,四溴乙烷產生R自由基,它是氧化分解的引發源。亞磷酸-苯二異辛酯可以捕獲R,自由基,消除其影響,具有抑制自由基的作用(R0)3P+R700—[(R0)3P00R勺(R0)3P+RZ—[(R0),勺亞磷酸-苯二異辛酯除具有終止過氧自由基的作用外,還具有直接與分子氧進行反應的作用,具有抗氧作用(R0)3P+—(R0)3P=0亞磷酸-苯二異辛酯也是HBr的接受體<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>硬脂酸鋅或硬脂酸鋇的主要功能是捕捉HBr,也可與不飽和溴代烴發生反應形成穩定的化合物。HBr+Zn(0C0R)2—Zn0C0RBr+RC00H脫氫乙酸作為有機輔助有機穩定劑,能與金屬穩定劑并用,并能提高配合物的熱穩定性,尤其是具有良好的抑制初期著色的能力。在與金屬鹽穩定劑并用時,脫氫乙酸的作用機理是在金屬鹽的催化作用下迅速置換四溴乙烷中所存在的活潑溴原子,從而消除了四溴乙烷分解的引發源,提高其穩定性。通過以上穩定劑的多重作用,捕捉生成的自由基,起到終止鏈反應過程,中和溴化氫,抑制自動催化作用,與不飽和溴代烴發生反應,抑制脫溴化氫,避免生成多烯結構產物以及進一步發生聚合生成聚合物,達到穩定四溴乙烷的目的。實際使用效果通過對加有本發明穩定劑的四溴乙烷試樣與空白樣的對比研究,加穩定劑的試樣儲存1年而主要質量指標基本保持不變,仍然符合優等品標準,而空白樣變質明顯,表明本發明穩定劑能使四溴乙烷保持長期穩定。對比試驗檢測數值表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求一種四溴乙烷穩定劑,用于提高四溴乙烷儲存穩定性,其主要特征是該穩定劑由主穩定劑和助穩定劑按質量比7∶3的比例經物理混合而成,所述主穩定劑為二甘醇或三甘醇,所述助穩定劑為亞磷酸-苯二異辛酯、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇和脫氫乙酸按質量比為7∶3∶1的比例經物理混合的混合物。全文摘要本發明提供一種四溴乙烷穩定劑,用于提高四溴乙烷儲存穩定性,該穩定劑由主穩定劑和助穩定劑按質量比7∶3的比例經物理混合而成。所述主穩定劑為二甘醇或三甘醇,所述助穩定劑為亞磷酸-苯二異辛酯、硬脂酸鋅或硬脂酸鋇和脫氫乙酸按質量比為7∶3∶1的比例經物理混合的混合物。本發明的效果是使四溴乙烷長期穩定,延長儲存時間,使四溴乙烷產品中產生的自由基能隨時被捕獲,避免了氧化反應的發生,隨時中和溴化氫,抑制脫溴化氫,抑制自動催化作用,穩定四溴乙烷的酸性和色澤,防止了產品變色和產品酸堿度變化對產品質量的影響。文檔編號C07C17/42GK101723796SQ200910229769公開日2010年6月9日申請日期2009年10月30日優先權日2009年10月30日發明者劉磊力申請人:山東輕工業學院