[发明专利]一种环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法

说明书

本发明涉及一种环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：将氯化物和水配成氯化物水溶液；将正丁醇、催化剂、一水柠檬酸、氯化物水溶液加入反应器中进行酯化反应；反应结束后分相，上层有机相为柠檬酸三丁酯和正丁醇的混合物，经减压蒸馏除去过量的正丁醇即得产品柠檬酸三丁酯。所述环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法，产物易分离、目标产率高，反应条件温和，反应产物颜色无色或浅黄色，无需活性炭脱色。因此，避免了废水、废固的产生及精馏过程中的能耗，降低成本，分液后水相中的氯化物水溶液、催化剂可继续在下一次的反应中循环使用，实现均相酸高效催化转化的同时又能够重复利用。

技术领域

本发明涉及一种环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法，属于增塑剂技术领域。

背景技术

增塑剂，或称塑化剂、可塑剂，是通用塑料中使用量最大的添加助剂，广泛应用于塑胶、混凝土、干壁材料、石膏等。依赖石油资源合成的邻苯二甲酸酯类增塑剂，成为市面上的最主流的主增塑剂。但由于其分子结构中存在着邻苯结构，具有对环境造成破坏、对人类产生致癌、致畸性等缺点，现在国内外已经开始限定邻苯二甲酸酯类增塑剂在医用制品、玩具及与人体密切接触的许多敏感领域的使用。

柠檬酸酯的原料来源于植物发酵生产的柠檬酸，产品毒性较低、生物降解性好，目前美、欧、日己经工业化生产，国内产量也逐年增加，市场前景较好。作为环保型增塑剂，它可替代广受争议的有毒传统增塑剂，用于食品包装材料、儿童玩具和与人体接触的医疗器具等行业。基于柠檬酸酯类增塑剂具有的安全环保性、对石油原料的依赖程度小，己成为世界各国科学家及功能高分子材料加工行业研究的热点课题，备受全球瞩目。

中国专利CN102336667A公布了一种柠檬酸三乙酯的制备方法，以柠檬酸、乙醇、对甲苯磺酸、亚磷酸、钛酸乙酯为原料，经过酯化反应、聚合反应、中和反应制备。

中国专利CN2007101324455公布了一种利用离子型催化剂合成乙酰柠檬酸三丁酯的方法。

中国专利CN2015101310283公布了一种一种活性炭固载对甲苯磺酸催化剂合成乙酰柠檬酸三丁酯的一体化合成工艺。

中国专利CN2017114060073公布了一种稀土盐二元复配型固体酸催化制备柠檬酸三丁酯的方法，催化剂从反应混合物中过滤出来，可重复使用。

中国专利CN2009102323389公布了一种柠檬酸三丁酯的生产方法，以氨基磺酸和钛酸四丁酯双催化剂制备柠檬酸三丁酯。

中国专利CN112209824A公布了一种柠檬酸混酯的制备方法，通过调整加入的丁醇和辛醇比例可以获得不同比例的柠檬酸混酯。

上述专利在制备柠檬酸酯时，大多经酯化-脱醇-中和-水洗-脱水等工艺，反应温度较高，产品提纯过程中产生大量高盐高COD废水，导致能耗较高，颜色较深需活性炭脱色，产生固体危废。因此亟需开发一种工艺简单、环保高效、产率高、易分离、成本低的柠檬酸酯制备工艺。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法，产物易分离、目标产率高，反应条件温和，反应产物颜色无色或浅黄色，无需活性炭脱色。因此，避免了废水、废固的产生及精馏过程中的能耗，降低成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保增塑剂柠檬酸三丁酯的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

1)将氯化物和水配成氯化物水溶液；

2)将正丁醇、催化剂、一水柠檬酸、氯化物水溶液加入反应器中进行酯化反应；

3)反应结束后分相，上层有机相为柠檬酸三丁酯和正丁醇的混合物，经减压蒸馏除去过量的正丁醇即得产品柠檬酸三丁酯。