[发明专利]邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增塑剂的制备方法，特别涉及一种邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制备方法。

背景技术

在有机化工行业中，为了提高塑料、橡胶等的加工性能，需要添加一定比例的增塑剂，邻苯二甲酸酯类化合物是世界各国增塑剂中最主要的类别。尽管这类产品长期以来一直受到人们关于其安全性的质疑，但到目前为止还未有哪类产品可以完全取代它们的地位。权衡利弊，人们采取了退而求其次的方法，即在这类品种中选择安全性较好的产品来替代那些安全性较差的产品。这种替代主要表现为用C₉和C₁₀醇的邻苯二甲酸酯来替代邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，在欧洲，这种替代过程表现得十分明显。

邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)相对于目前市场上的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)有如下优点：

1.邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的分子量比邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)大，挥发速度低于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，在50℃时，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的挥发性性差异达到近20倍，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)低挥发性表明它可使增塑产品的耐温等级大大提高，并大大减小了因自然接触而导致的人体安全问题；

2.邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的密度低于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，这一特性将导致增塑产品体积效率的增加；

3.邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的迁移性明显好于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，因此产品的抗老化性较好；

4.邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)户外耐侯性，抗雾化，抗紫外性能明显好于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，特别适合作为户外产品使用；

5.从邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)增塑聚氯乙烯(PVC)的力学性能来看，邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)可以作为主增塑剂在聚氯乙烯(PVC)中广泛使用；

邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯与邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异壬酯增塑聚氯乙烯的力学性能见下表：

6.从增塑剂行业发展来看，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)被取代是一种趋势，生产邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的原料2-丙基庚醇的生产工艺流程与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)原料2-乙基己醇基本相同，不同之处在于原料催化系统及一些辅助工艺上的差别。2-丙基庚醇采用廉价的混合丁烯为原料，而2-乙基己醇采用纯丙烯为原料，成本相对较高。所以用2-丙基庚醇生产的邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)具有市场竞争能力。

然而目前邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)的生产中能源消耗较大，反应产生大量污水，环境污染严重。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制备方法，其方法简单，操作方便，节约能源，环境污染小。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯的制备方法，其制备方法如下：

步骤一：将苯酐与2-丙基庚醇按1∶2.4mol～1∶3.0mol的比例形成的物料，及苯酐重量的0.2％～0.5％的活性炭加入反应釜内，搅拌升温，在反应过程中就进行脱色，减去脱色步骤所带来的能源浪费。

步骤二：混合物升温到130℃～170℃时，恒温搅拌20～60分钟，以便于单酯化的形成，须在辛醇出现回流前完成单酯化反应，否则苯酐的辛醇溶液经冷却后导致苯酐析出，堵塞管路；

步骤三：继续升温到180℃～190℃，加入苯酐重量的0.05％～0.2％的钛酸四丁酯与钛酸四异丙酯的混合物作为催化剂，钛酸四丁酯与钛酸四异丙酯的质量比例为：1∶1～1∶4；

步骤四：继续升温到180℃～240℃反应3～5小时，使釜内充分反应，反应物酸值控制在0.40mgKOH/g以下，负压脱醇至无回流；

步骤五：配制质量百分比浓度为25％～30％的碳酸钠溶液，将碳酸钠溶液加入反应釜内进行中和，使物料的酸值控制在0.05mgKOH/g以下；

步骤六：将水通入反应釜作为共沸剂进行脱醇精制；

步骤七：将反应釜内所得物质过滤得到邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯。

本发明化学反应机理如下：