[发明专利]对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种制造对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的方法；特别关于一种利用钛或锆的螯合型触媒制造对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的方法。

背景技术

对苯二甲酸二(2-乙基己酯)(亦称为对苯二甲酸二异辛酯，简称为DOTP)为可使用于食品容器的无毒可塑剂，其具有与聚氯乙烯(PVC)等聚合材料相容性佳、为低挥发性以及电性能优异的特点。DOTP可由2-乙基己醇与对苯二甲酸(TPA)，于加压条件及催化剂存在下制备而得。

习知技术中为了提升对苯二甲酸的酯化反应的反应效率，于例如日本专利申请案公开号第JP2004300078A中，揭示于制造对苯二甲酸二酯的酯化反应过程中，使用高沸点溶剂，提升酯化温度，而可加速酯化反应的技术。

又上述对苯二甲酸的酯化反应为一平衡反应，若能连续将反应产生的副产物-水，从反应中除去，则平衡可偏向产物侧(即酯侧)移动，若反应中未将水从反应系统中移除，则不仅触媒会钝化，亦会在平衡移动达到一定转化率后反应变得非常慢。为解决此问题，于例如中国专利号CN1225455C中，揭示一种生产多元酸酯的方法，其系于反应区中在酯化催化剂存在下，加热酸或其酸酐及醇成分，并在反应过程中使用蒸汽分馏将含有醇及水的蒸汽分别分离为富醇馏分及富水馏分，而将该富醇馏分返回反应区并使富水馏分离开反应流程，而能迅速调整基本定量的转化率。

目前，对于DOTP较佳的制备方法仍有更殷切的需求，而有待进一步开发。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种设备简便、提升酯化反应速率及提升过滤效率的对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的制造方法，以解决上述方法中，仍存在有需要提升反应速率、改善所得酯化物过滤效率的问题。

鉴于上述情况，本发明提供一种对苯二甲酸二(2-乙基己酯)的制造方法，其包含：在反应器中，在惰性气体中以表压1.0～4.0kg/cm²的压力，及反应温度为180至260℃的条件下，于下式(I)的螯合型触媒存在下，使对苯二甲酸与2-乙基己醇进行酯化反应，其中2-乙基己醇相对于对苯二甲酸的摩尔比为2.6∶1至4.0∶1：

(RO)_mT-(O-Y-X)_n (I)，

其中，式(I)中R为氢或C₁-C₈直链或支链烷基，T为钛或锆，Y为C₂-C₃伸烷基或二价磷酸根，X为含有氧或氮的官能基团，m为1或2的整数且n为选自由2或3的整数。藉由利用该螯合型触媒，本发明的方法可提升酯化的反应速率，并改善酯化物过滤效率，而可制得低色相(例如色相(铂-钴)≤30)的对苯二甲酸二(2-乙基己酯)。

依据本发明的较佳实施例，其中该螯合型触媒系磷酸酯钛酸酯螯合物、三乙醇胺钛酸酯或三烷氧基磷酸丁酯钛二聚物；其中该螯合型触媒中的以钛或锆金属计的含量相对于酸与醇的反应物合计重的20ppm至400ppm。

再者，实施本发明的方法所使用的反应器设有一冷凝器以及一油水分离器，而得将反应过程中所生成的水与醇混合物冷凝并于该油水分离器中分离；于一较佳实施例中，该反应器又设有一回流管，使所得的醇混合液经由该回流管循环流回至反应器，因此，可保持反应器中醇与对苯二甲酸的摩尔比例在一定比例，且藉由计量自反应器移出的水而可推算对苯二甲酸的转化率。

根据本发明的方法，其中所使用的2-乙基己醇可为纯的2-乙基己醇亦可为反应中回收的2-乙基己醇，为后者的情况，当其内含有水时可不经除水而直接用于本发明方法中；该2-乙基己醇相对于对苯二甲酸的摩尔比为2.6∶1至4.0∶1，较佳为3.0∶1至3.5∶1；本发明的方法的反应压力较佳为1.0至4.0kg/cm²表压，压力形成的方式可利用氮气加压或在惰性环境下加温而自然提高压力的方法，较佳系使用氮气加压法。

于本发明的较佳实施例中，该酯化反应温度为180至260℃，较佳为200至250℃。