均苯四甲酸四辛酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種均苯四甲酸四辛酯的制備方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品為塑料助劑，用作高耐熱的PVC的增塑劑，適用于特殊耐熱要求的PVC塑料制品中，可大幅度地提尚PVC制品的耐熱性和體積電阻率。
【背景技術(shù)】
[0002]增塑劑是加入高聚物(如塑料、涂料等)中，在加工成型時(shí)增加其可塑性能和流動(dòng)性能并使成品具有柔韌性的一種酯類物質(zhì)。均苯四甲酸四辛酯(后文簡(jiǎn)稱??ΡΜ)是一種性能優(yōu)良的環(huán)保型特種增塑劑，由于分子結(jié)構(gòu)上的特殊性，它具有體積電阻高、揮發(fā)性低、閃點(diǎn)高、不易燃、能與聚氯乙烯樹脂導(dǎo)線護(hù)套及配方中的填料完全潤(rùn)濕等特點(diǎn)。用TOPM增塑的聚氯乙烯樹脂，其低溫柔性、耐高溫性均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)增塑劑鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯增塑的聚氯乙烯樹脂。它比偏苯三酸酯類增塑劑的分子量大，故與PVC樹脂的相容性、耐高溫性和穩(wěn)定性更好，介質(zhì)對(duì)它的抽出率更低。因此TOPM具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]目前TOPM主要用于耐溫105°?120°的耐熱電纜料，也可用做塑料助劑替代傳統(tǒng)增塑劑(如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二〔2-乙基〕己酯等)產(chǎn)品。上世紀(jì)80年代開始，歐盟和美國(guó)就不斷有研宄報(bào)導(dǎo)，證明主增塑劑鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯，對(duì)動(dòng)物具有致癌性和其它毒性。所以歐盟、日本等國(guó)家首先在食品包裝、醫(yī)療用品、兒童玩具及其它與人體密切接觸的聚氯乙烯樹脂用品上，對(duì)使用鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯等等多種鄰苯二甲酸酯類增塑劑進(jìn)行限制，而TOPM是一種非鄰苯類環(huán)保型增塑劑，其產(chǎn)品可安全的通過(guò)國(guó)際通標(biāo)檢測(cè)(SGS)，并作為醫(yī)用增塑劑用于醫(yī)療和測(cè)試儀器和人體器官的代用品，所以高質(zhì)量的TOPM成為開發(fā)研宄的熱點(diǎn)。
[0004]現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主要還是采用由管國(guó)鋒在《石油化工》上介紹的通過(guò)均酐和異辛醇在SO42YT12-Al2O3固體酸催化劑條件下合成的工藝生產(chǎn)Τ0ΡΜ。但是上述TOPM的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在污染嚴(yán)重、催化劑制備工藝流程復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量差(色澤達(dá)200#)等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種均苯四甲酸四辛酯的制備方法，制備獲得的均苯四甲酸四辛酯具有產(chǎn)品污染低、品質(zhì)高和產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)，滿足實(shí)際使用要求。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種均苯四甲酸四辛酯的制備方法，包括以下步驟:
步驟一、酯化:將均苯四甲酸和2-乙基已醇投入到酯化反應(yīng)釜中，攪拌加熱，當(dāng)溫度到150?170°C時(shí)，加入催化劑，酯化反應(yīng)溫度控制在190?220°C之間，取樣品測(cè)酸值，當(dāng)酸值小于0.25 mg KOH/g時(shí)，酯化反應(yīng)結(jié)束；
所述催化劑為鈦金屬化合物和錫金屬化合物中的一種或多種，所述鈦金屬化合物包括鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四甲酯和二氧化鈦，所述錫金屬化合物包括草酸亞錫、氧化亞錫、二丁基氧化錫和鄰苯二甲酸二丁基錫；
步驟二、脫醇:將所述步驟一獲得的產(chǎn)物先進(jìn)行自然的常壓脫醇，脫除過(guò)量的2-乙基已醇，控制脫醇溫度在160?220°C，取樣品測(cè)酸值，當(dāng)酸值在0.2 mg KOH/g以下時(shí)，脫醇過(guò)程結(jié)束；
步驟三、中和:將所述步驟二獲得的產(chǎn)物溫度降至90?100°C，轉(zhuǎn)入中和精制釜中，在90?100°C下進(jìn)行中和過(guò)程，分離水相；
步驟四、氣提:對(duì)所述步驟三獲得的產(chǎn)物通入高純蒸汽進(jìn)行提純，蒸汽的壓力為0.70 ?0.80 Mpa，溫度為 170 ?185°C ；
步驟五、吸附脫色和固液分離:向所述步驟三獲得的產(chǎn)物中加入多孔材料，進(jìn)行攪拌吸附脫色，固液分離制得均苯四甲酸四辛酯產(chǎn)品。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟一中，均苯四甲酸和2-乙基已醇的投料配比為質(zhì)量比1: (2.3?2.6)。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟一中，均苯四甲酸和2-乙基已醇的投料配比為質(zhì)量比1: (2.3?2.6)。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟一中，酯化反應(yīng)的時(shí)間為2?3小時(shí)。
[0010]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟二中，觀察脫醇視鏡，當(dāng)出醇速度較慢時(shí)，開啟真空，真空度控制在-0.070?-0.080 Mpao在本文中，所述真空度均指相對(duì)真空度。
[0011]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟二中，脫醇的時(shí)間為I?2小時(shí)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟三中，加入3%的NaOH溶液進(jìn)行粗酯的中和過(guò)程。
[0013]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，在所述步驟一和所述步驟二中，采用間歇酯化反應(yīng)，利用所述步驟一的酯化反應(yīng)的反應(yīng)熱及粗酯液的潛熱進(jìn)行所述步驟二的脫醇過(guò)程。所述方案可以降低均苯四甲酸四辛酯大批量工業(yè)生產(chǎn)的能耗，并縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
[0014]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟五的多孔材料為活性炭。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
本發(fā)明所述的均苯四甲酸四辛酯的制備方法，制備獲得的均苯四甲酸四辛酯產(chǎn)品外觀為淺黃色油狀透明液體，色度(鉑-鈷)號(hào)< 50，密度為0.986?0.990 g/cm3,酸值< 0.09mg KOH/g,閃點(diǎn)(開口杯法)為258?263°C，體積電阻為4.2X 111?9X 10 11 W *m ;產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到優(yōu)級(jí)品水平，并在關(guān)鍵指標(biāo)體積電阻、閃點(diǎn)上表現(xiàn)更為突出，酯化反應(yīng)的終點(diǎn)酸值可以降至0.25 mg KOH/g以下，具有生產(chǎn)過(guò)程污染少，能耗和用水量少，產(chǎn)品品質(zhì)好和純度高的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的均苯四甲酸四辛酯的制備方法所涉及的主要化學(xué)反應(yīng)式。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明所述的均苯四甲酸四辛酯的制備方法所涉及的主要化學(xué)反應(yīng)式；下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0018]具體實(shí)施例一一種均苯四甲酸四辛酯的實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)例，包括如下步驟:
步驟一、醋化
在1000毫升裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝器、分水器的玻璃三口瓶中，加入均苯四甲酸0.7 mo I (178 g)和2-乙基已醇3.5 mo I (455 g)，在160°C加入3 g鈦酸四異丙醋催化劑，在220°C條件下，反應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)，測(cè)得的產(chǎn)物的酸值為0.20 mgKOH/g。
[0019]其中催化劑不僅可以是鈦酸四異丙酯，還可以為鈦金屬化合物和錫金屬化合物中的一種或多種，所述鈦金屬化合物包括鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四甲酯和二氧化鈦等，所述錫金屬化合物包括草酸亞錫、氧化亞錫、二丁基氧化錫和鄰苯二甲酸二丁基錫等。
[0020]步驟二、脫醇
在160?220°C下，先進(jìn)行常壓脫醇。I小時(shí)后，共脫除過(guò)量醇62 g，再在真空度為-0.0