一種二環(huán)己基甲酸二元醇酯增塑劑的制備方法
【專利摘要】一種二環(huán)己基甲酸二元醇酯增塑劑的制備方法，該方法以環(huán)己基甲酸和二元醇為原料，在催化作用下，80-250℃，進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)0.5-48h。經(jīng)減壓蒸餾，得到二環(huán)己基甲酸二元醇酯產(chǎn)品。二環(huán)己基甲酸二元醇酯是一種無毒增塑劑，可替代鄰苯二甲酸酯用于塑料、橡膠等行業(yè)領(lǐng)域。該方法制備的產(chǎn)物收率高，產(chǎn)物易于分離，環(huán)境友好，具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種二環(huán)己基甲酸二元醇酯増塑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料和化學(xué)化工領(lǐng)域，具體地，涉及環(huán)己基甲酸和二元醇在催化作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，制備二環(huán)己基甲酸二元醇酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增塑劑廣泛應(yīng)用于塑料如聚氯乙烯等的增塑，從而提高塑料的加工性能。鄰苯二甲酸酯類增塑劑應(yīng)用最為廣泛，如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)IP苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)等。近些年來，因鄰苯二甲酸酯類增塑劑的毒性，歐美等發(fā)達(dá)國家已限制使用鄰苯二甲酸酯類增塑劑，尤其是作為主增塑劑而廣泛使用的D0P。我國也規(guī)定，禁止鄰苯二甲酸酯類增塑劑在食品、藥品、兒童玩具等領(lǐng)域使用。因此，開發(fā)低毒、無毒塑化劑具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。
[0003]二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸二丙二醇酯是近年來開發(fā)的一類無毒增塑劑，與大多數(shù)聚合物有良好的相容性，已被國外有關(guān)食品、醫(yī)藥、化妝品等部門檢測定為可用于食品包裝材料的主增塑劑。苯甲酸的加氫產(chǎn)物環(huán)己基甲酸作為苯甲酸的替代物，其酯化產(chǎn)品有望成為一類新的無毒增塑劑
[0004]本發(fā)明的研究思路是，將環(huán)己基甲酸作為一元酸，與二元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到二環(huán)己基甲酸二元醇酯，進(jìn)一步研究這些酯的物理化學(xué)性質(zhì)，開發(fā)一類無毒增塑劑，替代有致癌作用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是，開發(fā)一類無毒增塑劑，替代有致癌作用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑，為特殊用途的高分子材料合成，提供可持續(xù)發(fā)展的、環(huán)境友好的新技術(shù)和新方法。
[0006]具體地說，就是環(huán)己基甲酸和二元醇在催化作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)，并通過減壓蒸餾技術(shù)分離提純二環(huán)己基甲酸二元醇酯，并對其純度測試，為應(yīng)用提供參考和依據(jù)。
[0007]按照本發(fā)明提供的方法，本發(fā)明采用的催化劑為Sb203、Sb (OAc)2, Sb2(OCH2CH2O)3中的一種或多種復(fù)合組分。
[0008]按照本發(fā)明提供的方法，所述環(huán)己基甲酸與二元醇的酯化反應(yīng)溫度為100_250°C，反應(yīng)時間為0.5-48ho
[0009]二元醇包括:二苷醇、二丙二醇、己二醇、壬二醇、癸二醇中的一種或二種以上。
[0010]催化劑用量為二元醇的0.01-5.0mol % ;反應(yīng)原料中的環(huán)己基甲酸和二元醇用量的摩爾比2.1-3.0:1。
[0011]所述的酯化反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。
[0012]二環(huán)己基甲酸二元醇酯的純化分離方法是減壓蒸餾。
[0013]二環(huán)己基甲酸二元醇酯是一種無毒增塑劑，可替代鄰苯二甲酸酯用于塑料、橡膠等行業(yè)領(lǐng)域。該方法制備的產(chǎn)物收率高，產(chǎn)物易于分離，環(huán)境友好，具有很好的應(yīng)用前景。
[0014]按照本發(fā)明提供的方法，為了檢驗(yàn)酯化反應(yīng)的效果，本發(fā)明對最終酯的定性、純度采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)分析，收率采用氣相色譜儀(GC)內(nèi)標(biāo)法定量。
[0015]下面用具體實(shí)施方案詳述本發(fā)明，但本發(fā)明實(shí)施不局限于這些實(shí)施例:
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:將 1mmol 二昔醇，21mmol 環(huán)己基甲酸，0.005mmol Sb (OAc) 2加入到 50mL圓底燒瓶中。加熱至220°C ;在該溫度下反應(yīng)8h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸二苷醇酯。按照二苷醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為99%，純度為99.9%。
[0017]實(shí)施例2:將 1mmol 二丙二醇，25mmol 環(huán)己基甲酸，0.0Olmmol Sb (OAc)2和
0.0Olmmol Sb2(OCH2CH2O)3加入到50mL圓底燒瓶中。加熱至150°C ;在該溫度下反應(yīng)48h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸二丙二醇酯。按照二丙二醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為91 %，純度為99.5%。
[0018]實(shí)施例3:將 1mmol 己二醇，30mmol 環(huán)己基甲酸，0.5mmol Sb2 (OCH2CH2O) 3加入到50mL圓底燒瓶中。加熱至250°C;在該溫度下反應(yīng)0.5h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸己二醇酯。按照己二醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為93%，純度為99.6%。
[0019]實(shí)施例4:將1mmol壬二醇，22mmol環(huán)己基甲酸，0.1 5mmoI Sb2O3加入到50mL圓底燒瓶中。加熱至200°C ;在該溫度下反應(yīng)5h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸壬二醇酯。按照壬二醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為99%，純度為99.9%。
[0020]實(shí)施例5:將 1mmol 癸二醇，24mmol 環(huán)己基甲酸，0.2mmol Sb2 (OCH2CH2O) 3加入到50mL圓底燒瓶中。加熱至240°C;在該溫度下反應(yīng)3h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸癸二醇酯。按照癸二醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為98%，純度為99.8%。
[0021]實(shí)施例6:將1mmol癸二醇，26mmol環(huán)己基甲酸，0.3mmol Sb (OAc) 2加入到50mL圓底燒瓶中。加熱至210°C ;在該溫度下反應(yīng)1.5h。然后進(jìn)行減壓蒸餾得到二環(huán)己基甲酸癸二醇酯。按照癸二醇的投料量計算，該酯的分離摩爾收率為96%，純度為99.7%。
[0022]本發(fā)明開發(fā)了一條二環(huán)己基甲酸二元醇酯的制備技術(shù)和方法。在催化劑作用下，通過環(huán)己基甲酸與二元醇的酯化反應(yīng)，產(chǎn)品的分離提純過程，高效、高品質(zhì)制備出二環(huán)己基甲酸二元醇酯。對于開發(fā)新型無毒增塑劑，提供可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)和創(chuàng)新方法，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二環(huán)己基甲酸二元醇酯增塑劑的制備方法，其特征在于:以環(huán)己基甲酸和二元醇為原料，在催化劑作用，環(huán)己基甲酸和二元醇通過酯化反應(yīng)，經(jīng)過純化分離，得到二環(huán)己基甲酸二元醇酯產(chǎn)品； 所述使用的催化劑為:sb203、Sb (OAc) 2、Sb2 (OCH2CH2O)3中的一種或二種以上復(fù)合組分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述環(huán)己基甲酸與二元醇的酯化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為80-250°C，反應(yīng)時間為0.5-48h03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:二元醇包括:二苷醇、二丙二醇、己二醇、壬二醇、癸二醇中的一種或二種以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:催化劑用量為二元醇的0.01-5.0mol % ；反應(yīng)原料中的二環(huán)己基甲酸和二元醇用量的摩爾比2.1-3.0:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述的酯化反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:二環(huán)己基甲酸二元醇酯的純化分離方法是減壓蒸餾。
【文檔編號】C07C67/08GK106045857SQ201510202921
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年4月24日
【發(fā)明人】馬繼平, 徐杰, 賈秀全, 王敏, 高進(jìn), 苗虹
【申請人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所