專利名稱：一種戊二酸二辛酯的制備方法
技術領域：
本發明涉及戊二酸二辛酯的制備，尤其涉及一種酯交換法制備戊二酸二辛酯的生產方法。
背景技術：
飽和脂肪族二元羧酸酯為常用的一種耐寒增塑劑，在國外，比如美國等國應用較多，目前國內使用的極為少見。在飽和脂肪族二元羧酸酯類增塑劑產品中，戊二酸酯是最常用的一種，其商品化品種有近10種，具有代表性的產品為戊二酸二辛酯與戊二酸二異癸酯，其綜合性能較己二酸酯等更為優越，價格也相對較低，因此，戊二酸酯在美國為應用最廣泛的耐寒增塑劑。戊二酸二辛酯的綜合性能較好，揮發性低，將其應用于PVC與增塑醋酸纖維素其效果良好；戊二酸二辛酯的熱穩定性好，耐老化效果顯著，可廣泛用于PVC軟制品中，用戊二酸二辛酯的聚合型增塑劑具有足夠的耐久性和耐化學腐蝕性，可用于冰箱的墊片；此外， 戊二酸二辛酯也適用于薄膜、壓延制品與甩線等，戊二酸二辛酯性能與己二酸二辛酯和己二酸聚酯相近，但價格相比二者要低得多，它用于PVC墊片、電工帶、注射件穿制品的制造， 與汽油接觸時，聚苯乙烯、ABS等遷移率小。現有技術中，戊二酸酯的制備均采用酯化法生產，從原料、生產工藝等方面限制了戊二酸脂類的生產。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，提供一種產品純度高、生產工藝容易控制、采用酯交換法生產戊二酸二辛酯的制備方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是 一種戊二酸二辛酯的制備方法，包括以下步驟
將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1 :2. 5 3. 0的摩爾比混合，加入醋酸鋅催化劑，在溫度為140 150°C時進行酯交換反應，待反應生成的甲醇達到理論生成量的95 98%時，再在溫度為180 190°C時，加入鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，反應溫度在210°C以下，反應達到終點后，將反應產物經中和、水洗后，在160 180°C、-0. 08 -0. 09MPa時蒸餾得到產品戊
二酸二辛酯。所述醋酸鋅催化劑和鈦酸四丁酯催化劑的加入量分別是原料戊二酸二甲酯與辛醇的總量的0. 2 0. 5wt%和0. 1 0. 3wt%。所述反應達到終點時反應產物中酸值低于0. ;3mgkoH/g，戊二酸二甲酯的含量低于 0. lwt%。所述中和時的反應產物溫度為80 90°C，采用濃度為1. 5 2. 0wt%、溫度為60 700C的NaOH溶液中和，反應時間20 40分鐘。所述水洗時的反應產物溫度為70 80°C，水溫60 70°C。所述反應產物經中和、水洗和蒸餾后，使用活性炭或者活性白土脫色并過濾后得
3到產品戊二酸二辛酯。所述酯交換反應中生成的甲醇回收后，進入甲醇提純裝置提純后作為副產品。由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是
本發明在制備戊二酸二辛酯時采用酯交換法生產，反應在兩種反應溫度下、采用兩種不同的催化劑分別進行，反應條件溫和，酯交換反應更充分，因此原料轉化率和產品純度高，避免了單純使用醋酸鋅催化劑時反應不充分、反應轉化率低的現象，也避免了單純使用鈦酸四丁酯催化劑時，反應溫度高導致原料戊二酸二甲酯揮發、原料浪費、產品收率低的現象，本發明反應轉化率達到99. 9wt%以上。本發明在酯交換反應中生成的甲醇回收利用，可作為副產品，提高了生產效益。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例來進一步闡述本發明。實施例1
將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1 :2.5的摩爾比混合投入反應釜，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 5wt%的醋酸鋅催化劑，緩慢升溫，在溫度為140°C時，有甲醇從反應釜餾出， 酯交換反應開始，待反應生成的甲醇達到理論生成量的96%時，繼續升溫，在溫度為180°C 時，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 3wt%的鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，控制反應溫度在 2100C以下，反應3小時后，反應產物中酸值0. 3mgkoH/g,戊二酸二甲酯的含量為0. lwt%, 反應到達終點，反應中生成的甲醇回收進入甲醇提純裝置，將反應產物溫度降至80°C，用 1. 5wt%、溫度為70°C的NaOH溶液中和反應20分鐘，再在反應產物溫度70°C時，用60°C的水進行水洗，然后在160°C、-0. 09MPa時蒸餾脫醇，最后使用活性炭脫色并過濾后得到產品戊二酸二辛酯。實施例2
將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1 :2.8的摩爾比混合投入反應釜，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 3wt%的醋酸鋅催化劑，緩慢升溫，在溫度為145°C時，有甲醇從反應釜餾出， 酯交換反應開始，待反應生成的甲醇達到理論生成量的98%時，繼續升溫，在溫度為185°C 時，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 2wt%的鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，控制反應溫度在 210°C以下，反應3小時后，反應產物中酸值0. 28mgkoH/g,戊二酸二甲酯的含量為0. 06wt%, 反應到達終點，反應中生成的甲醇回收進入甲醇提純裝置，將反應產物溫度降至85°C，用
1.8wt%、溫度為65°C的NaOH溶液中和反應30分鐘，再在反應產物溫度75°C時，用65°C的水進行水洗，然后在170°C、-0. 085MPa時蒸餾脫醇，最后使用活性炭脫色并過濾后得到產品戊二酸二辛酯。實施例3
將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1 :3.0的摩爾比混合投入反應釜，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 2wt%的醋酸鋅催化劑，緩慢升溫，在溫度為150°C時，有甲醇從反應釜餾出， 酯交換反應開始，待反應生成的甲醇達到理論生成量的97%時，繼續升溫，在溫度為185°C 時，加入戊二酸二甲酯與辛醇總量0. 2wt%的鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，控制反應溫度在 210°C以下，反應3小時后，反應產物中酸值0. 25mgkoH/g,戊二酸二甲酯的含量為0. 07wt%, 反應到達終點，反應中生成的甲醇回收進入甲醇提純裝置，將反應產物溫度降至90°C，用
2.0wt%、溫度為70°C的NaOH溶液中和反應40分鐘，再在反應產物溫度80°C時，用60°C的水進行水洗，然后在180°C、-0. OSMPa時蒸餾脫醇，最后使用活性白土脫色并過濾后得到產品
戊二酸二辛酯。
權利要求
1.一種戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于包括以下步驟將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1 :2. 5 3. 0的摩爾比混合，加入醋酸鋅催化劑，在溫度為140 150°C時進行酯交換反應，待反應生成的甲醇達到理論生成量的95 98%時，再在溫度為180 190°C時，加入鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，反應溫度在210°C以下，反應達到終點后，將反應產物經中和、水洗后，在160 180°C、_0. 08 -0. 09MPa時蒸餾得到產品戊二酸二辛酯。
2.如權利要求1所述的戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述醋酸鋅催化劑和鈦酸四丁酯催化劑的加入量分別是原料戊二酸二甲酯與辛醇的總量的0. 2 0. 5襯％和 0. 1 0. 3wt%。
3.如權利要求1所述的戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述反應達到終點時反應產物中酸值低于0. 3mgkoH/g，戊二酸二甲酯的含量低于0. lwt%。
4.如權利要求1所述的戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述中和時的反應產物溫度為80 90°C，采用濃度為1. 5 2. 0wt%、溫度為60 70°C的NaOH溶液中和，反應時間20 40分鐘。
5.如權利要求1所述的戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述水洗時的反應產物溫度為70 80°C，水溫60 70°C。
6.如權利要求1所述的戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述反應產物經中和、 水洗和蒸餾后，使用活性炭或者活性白土脫色并過濾后得到產品戊二酸二辛酯。
7.如權利要求1至6所述的任一種戊二酸二辛酯的制備方法，其特征在于所述酯交換反應中生成的甲醇回收利用。
全文摘要
本發明公開了一種戊二酸二辛酯的制備方法，包括以下步驟將原料戊二酸二甲酯與辛醇按1∶2.5～3.0的摩爾比混合，加入醋酸鋅催化劑，在溫度為140～150℃時進行酯交換反應，待反應生成的甲醇達到理論生成量的95～98%時，再在溫度為180～190℃時，加入鈦酸四丁酯催化劑繼續反應，反應溫度在210℃以下，反應達到終點后，將反應產物經中和、水洗后，在160～180℃、-0.08～-0.09MPa時蒸餾得到產品戊二酸二辛酯。本發明采用酯交換法生產戊二酸二辛酯，在兩種反應溫度下、采用兩種不同的催化劑分別進行，反應條件溫和，酯交換反應更充分，因此原料轉化率和產品純度高，反應轉化率達到99.9wt%以上。
文檔編號C07C67/03GK102276460SQ201110197990
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者劉修華, 張建梅, 楊輝, 秦國棟, 譚立文 申請人:濰坊市元利化工有限公司