[发明专利]一种液态辛基化二苯胺抗氧剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液态胺类抗氧剂的制备方法，尤其涉及一种液态辛基化二苯胺抗氧剂的制备方法。

背景技术

二苯胺可作为抗氧剂，但是易挥发、易黄变、毒性大、耐候性差，烷基取代二苯胺由于分子结构的变化可以克服以上缺点，成为低色污、抗氧化性能高的胺类抗氧剂。苯乙烯、α-甲基苯乙烯、壬烯、二异丁烯等均可与二苯胺进行烷基化生成相应的烷基化二苯胺抗氧剂。烷基化的二苯胺抗氧剂广泛应用在橡胶、聚醚多元醇、润滑油等产品中。

烷基化二苯胺由于取代烯烃的结构不尽相同，使得产品有液态和固体之分。由于液态的烷基化二苯胺抗氧剂与聚醚多元醇、润滑油的相容性好，计量储运方便，其用量大大超过固体烷基化二苯胺抗氧剂。烷基化二苯胺分子结构式如下：

其中R₁、R₂分别可为氢、丁基、辛基，根据取代基的不同烷基化二苯胺可包括MBD单丁基二苯胺（R₁=丁基，R₂=氢）、DBD二丁基二苯胺（R₁=丁基，R₂=丁基）、MOD单辛基二苯胺（R₁=辛基，R₂=氢）、BOD丁基辛基二苯胺（R₁=丁基，R₂=辛基）、DOD二辛基二苯胺(R₁=辛基，R₂=辛基)5种不同的产物。液态化的烷基化二苯胺产品其DOD二辛基二苯胺含量需低于25%，当二辛基二苯胺含量高于25%时产品凝固点升高，常温时呈固态。

专利US2943112公开了一种以粘土为催化剂的液体取代烷基化二苯胺的合成方法。专利US3452056、US4824601公开了以粘土、AlCl₃、BF₃等为催化剂，常压下制备液态烷基取代二苯胺的合成方法。

专利US371425描述了制备烷基化二苯胺抗氧剂的方法。在高压设备中，二异丁烯与二苯胺在AlCl₃催化剂存在下进行反应，反应结束后除去催化剂，蒸馏除去未反应的二异丁烯，得到4,4-二辛基二苯胺，该产物在室温下是固态，熔点75-85℃。固态抗氧剂在用于多种润滑油以及聚醚多元醇中时储存、计量、以及输送均不如液态抗氧剂方便，因此应用受到一定限制。

EP149422公开了二苯胺与二异丁烯在活性白土催化剂存在下制备丁基辛基混合取代二苯胺抗氧剂的方法，产物在室温下是液态。该方法是在常压和不低于160℃的温度下，通过连续滴加二异丁烯的方法使反应不断进行，直至产物中4,4-二辛基二苯胺含量小于25%。由于二异丁烯的沸点为102℃，反应温度高于160℃，各反应物接触不充分，导致反应时间延长，产物颜色较深，呈深棕色。另一方面二异丁烯的滴加速度和回流量难以协调控制，造成温度波动过大，操作过程难以达到平稳。

专利CN1882651A（20041125）公开了一种在活性白土作为催化剂常压下合成辛基化二苯胺的方法。该方法以活性白土代替无水AlCl₃常压下合成催化剂，所得产品色泽好但其二辛基二苯胺含量超过25%，常温下是固体在使用方面受到诸多限制。

专利CN1288000A公开了一种使用活性白土作为催化剂的高压下液态烷基化二苯胺的制备方法。将二苯胺、二异丁烯、催化剂、阻聚剂加入高压反应釜中升温到170-230℃，在0.2-0.5MPa下进行反应至反应物中4,4-二辛基二苯胺含量小于20%时停止反应获得产品，由于活性白土催化效率低，此方法反应时间长达22h以上。

专利CN1982285A公开了一种在SiO₂负载杂多酸催化剂在80-220℃，0.1MPa下与C₁₄-C₁₈α-烯烃与二苯胺反应制备液体二苯胺抗氧剂。产物主要以单取代二苯胺为主，且二苯胺的转化率不高，主要作为润滑油抗氧剂，在其他领域应用较少，而且C₁₄-C₁₈α-烯烃来源紧张，C₁₄-C₁₈α-烯烃烷基化二苯胺与辛基化二苯胺相比较性价比低。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，而提供一种液态辛基化二苯胺抗氧剂的制备方法，该方法克服了以往使用其他催化剂及工艺的色泽深、反应时间长、二苯胺残留量高等缺点。

本发明采取的技术方案为：

一种液态辛基化二苯胺抗氧剂的制备方法，包括步骤如下：