[发明专利]抗氧剂三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗氧剂的制备方法，尤其涉及一种位阻酚类抗氧剂的制备方法。

背景技术

大多数聚合物如塑料、橡胶、纤维等都可与氧反应，引起降解、老化。因此，人们通常在通常聚合物中加入抗氧剂。抗氧剂主要分为两类：主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂通常为位阻酚类抗氧剂，它能够捕捉聚合物中因老化而生成的含氧自由基和碳自由基，从而终止或减缓聚合物降解、老化。

用于终止或减缓聚合物降解、老化的位阻酚类抗氧剂很多，常用地为结构如化合物(1)所示的位阻酚类抗氧剂，其由化合物(2)和(3)在适当的催化剂催化下，经酯交换反应而制得。

A¹(OH)_m    (3)

式(1)、(2)和(3)中：R¹为-CH₃或-C(CH₃)₃；A¹为C₆～C₁₈的烷基或烷氧基；m＝1～2。上述酯交换反应制得的化合物(1)所示的位阻酚类抗氧剂，存在贮存期短、副产物多或含有锡等重金属的缺陷，而这些缺陷主要是由该酯交换反应的催化剂不合适造成的。为此，人们研发和尝试了很多种类的催化剂，如碱金属氢化物、碱金属醇盐化合物、碱金属氨基化合物、钙盐、醋酸镁、乙酸锂(钠)等。但是，采用这些催化剂时，没能很好地解决反应时间长、副产物多、产品贮存期短等缺陷。因此，为了使产品具有较长时间的贮存期，必须彻底去除产品中的副产物，不但耗用大量的时间，还消耗了大量的人力、物力。另外，反应时间过长不但使单位时间内产品产量降低，还导致反应液颜色变深，影响产品的外观及品质。

另外，现有技术中还有用二丁基锡氧化物做催化剂的方法，该催化剂在反应时间方面优于其它催化剂，但仍然存在反应液接触空气后颜色变深的问题。为此，又提出了用单丁基锡氧化物做催化剂的方法，使反应液的颜色得到明显改善。但是，锡催化剂很难去除，而锡为重金属，在产品中的含量受到严格控制。因此，用单丁基锡氧化物做催化剂制备的抗氧剂，在应用上受到了很大的限制。

发明内容

本发明目的是提供一种位阻酚类抗氧剂的制备方法。

本发明的技术方案

本发明提供了一种位阻酚类抗氧剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

a.化合物(2)和(3)加入到反应器中，用氮气或惰性气体置换反应器中的空气；

b.加热，使化合物(2)和(3)完全熔融，并脱除其中的轻组分和水；

c.以化合物(2)的质量计，加入0.1～2％的锌化合物催化剂；

d.于150～200℃下反应2～9小时，生成的甲醇排出反应系统；

e.降温到120℃以下加酸中和，得到结构为化合物(1)的位阻酚类抗氧剂；

其中，化合物(1)、(2)和(3)的化学通式如下：

A¹(OH)_m    (3)

式中：

R¹为-CH₃或-C(CH₃)₃；A¹为C₆～C₁₈的烷基或烷氧基；m＝1～2。

本发明还进一步提供了上述制备方法的优选技术方案：

化合物(2)和(3)的摩尔比为1～3∶1或1∶1～3；

所述化合物(3)为三甘醇、十八醇或异辛醇；

步骤b中，升温到85～95℃，在真空度1～150mmHg的条件下，脱除其中的轻组分和水0.5～3小时；

步骤c中，所述锌化合物为辛酸锌，加入量为化合物(2)质量的0.1～0.5％，并于反应体系多次氮气或惰性气体置换后，在正压和氮气或惰性气体的保护下加入；

步骤d中，升温到150～170℃，在真空度300～1mmHg下反应1～3小时，然后升温到170～200℃下反应2～6小时；

步骤e中，降温到90～120℃，加入甲酸或乙酸进行中和；

步骤e中，利用热过滤或水萃取的方法除去催化剂；

步骤e中，用重结晶的方法纯化化合物(1)；

步骤e中，重结晶溶剂为甲醇。

本发明的有益效果