⑴ 聚甲氧基二甲醚的三、制備方法
聚甲氧基二甲醚的合成原料主要包括兩部分,一部分是提供低聚甲醛的化合物,包括甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛等;另一部分提供封端化合物,包括甲醇、二甲醚、甲縮醛等。在制備聚甲氧基二甲醚的具體工藝研究中,採用的原料和催化劑的種類均不完全相同,按催化劑種類不同可分為以下幾類。 液體酸催化法:利用甲醇-甲縮醛共沸物與低聚甲醛在硫酸存在下加熱,冷凝迴流反應一定時間後,產物利用20%的NaOH溶液加熱除去未反應完全的甲醛,後冷卻,上層液用碳酸鉀乾燥,並對乾燥後溶液進行精餾,分別得到PODE2-4的單體,該方法的工藝參數為:30mol甲醇-甲縮醛共沸物,8mol多聚甲醛,硫酸0.3mol,反應5.5h,產物用20%氫氧化鈉溶液處理,加熱迴流1h除去未反應完的甲醛,最終產物w(PODE2-4)=90%~95%。
以30g三聚甲醛和63g二甲醚與0.2g硫酸,在反應釜中加熱至100℃,反應16h。並每隔1h取樣一次,發現8h後反應達到平衡,平衡組分分布為:w(PODE2)=18%,w(PODE3)=58%,w(PODE4)=16%。餘量是P0DEn(n>4)以及取樣分析誤差。
採用高壓釜反應器,當以甲縮醛和多聚甲醛為原料時,n(甲縮酸):n(多聚甲醛)=1:5,以甲酸作為催化劑,催化劑以質量含量為標准,不超過總原料質量的0.1%,在溫度區間為150℃~240℃下,壓力為2MPa~6.89MPa時,反應4h~7h,兩種原料制備出的P0DEn分子量均約為80~350。
以三氟甲磺酸為催化劑,充入惰性氣體以提高壓力,甲縮醛和多聚甲醛為原料,研究了不同原料比對多聚甲醛轉化率及產量的影響。得到的聚甲氧基甲縮醛主要以二聚體為主,產物中w(PODE2)=49.6%。 固體酸催化劑法:以固體超強酸、分子篩為催化劑,以甲醇和三聚甲醛為原料在反應釜中進行反應。原料n(甲醇):n(三聚甲酸)=1.0~5.0:1,催化劑用量為原料質量的1.0%~5.0%,反應溫度為100℃-150℃,反應壓力為0.5MPa~4MPa,反應時間4h,產物中w(PODE2-4)=77.4%。
採用兩步法合成PODEn,在第一步反應中,甲醛(或低聚合度多聚甲醛)與甲醇通過裝入Ti02改性的y-Al203-Ti02催化劑,物料摩爾比為n(甲醛):n(甲醇)=10:1,反應壓力4.5MPa,反應溫度80℃,液體體積時速(LHSV)0.5h-1;第二步反應中,採用HZSM-5分子篩催化劑,二甲苯作為分水劑,反應溫度120℃-140℃,催化劑占總物料質量3%,反應時間4h,產物經氣相分析甲醇的轉化率為94.0%。 以三聚甲醛、多聚甲醛、甲縮醛為原料,陽離子交換樹脂為催化劑,考察了不同原料組合、不同原料比、反應時間、以及不同助催化劑對產物組成的影響。結果發現商化鋰對此反應有助催化作用,當n(甲縮醛):n(多聚甲醛)=2:1,甲縮醛用量210mL,陽離子交換樹脂用量為35g,鹵化鋰的加入量為30.4g,反應溫度100℃,反應時間24h時,P0DE2-4的質量含量最高,約為33.0%。
利用甲縮醛和三聚甲醛為原料,以AmberlystA15樹脂為催化劑,反應溫度為50℃,反應時間1h,反應結束後用10g15%碳酸鈉水溶液洗滌,減壓旋蒸除去甲縮醛,然後以帶有10塊塔板的精餾柱精餾,得到含有PODE3-8的餾分。 以甲縮醛和三聚甲醛為原料,利用一種負載氧化鈮作為催化劑,反應在高壓釜中進行,條件范圍為:n(甲縮醛):n(三聚甲酸)=0.6~4.8,催化劑用量占總反應物質量的0.2%~4.8%,反應溫度在120℃-180℃之間,反應時間為0.5h~4h,反應壓力為1MPa~5MPa,其實例中最優三聚甲醛轉化率為82%,產物分布中PODE3-8的質量含量為29.3%。
⑵ 耐寒增塑劑癸二酸二己酯的合成研究葯品有哪些
耐寒增塑劑癸二酸二己酯類的合成研究葯品有:癸二酸與直鏈的正己醇為原料。
還有以癸二酸和2-乙基己醇為原料,在對甲基苯磺酸催化下酯化合.鄰苯二甲酸c6~c10正構醇混合酯(增塑劑610酯).鄰苯二甲酸c7~c9醇混合酯(增塑劑79酯).鄰苯二甲酸c8~c10醇混合酯(增塑劑810酯)。
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耐寒增塑劑癸二酸二正己酯合成新工藝
2007-5-27
來源: 網路文摘
【全球塑膠網2007年5月27日網訊】
癸二酸二正己酯是癸二酸與直鏈的正己醇酯化合成的直鏈型脂肪二元酸酯。癸二酸二正己酯與大多數塑料和橡膠相容,具有低溫性能優良、耐沖擊性能好、塑化效率及粘度性能好的特點,能增加加工成型時的可塑性和流動性。癸二酸二正己酯具有較高的增塑力、低溫曲撓性能好、耐寒性高、揮發度低、無色、無毒、粘度低等特點,在許多國家可用作食品、醫葯包裝塑料的增塑劑。此外,因其粘度小,可用作潤滑劑,在增塑過程中,潤滑作用對提高產量、降低能耗有較大幫助。癸二酸二正己酯常與DOP等主增塑劑並用於耐寒的農用薄膜、電線、薄板、人造革、戶外用水管以及冷凍食品的包裝薄膜還可作為許多合成橡膠的低溫增塑劑以及硝基纖維素、乙基纖維素、乙烯基樹脂和丁苯橡膠的耐寒輔助增塑劑。其傳統的合成方法是以硫酸為催化劑。由於硫酸腐蝕設備,反應後需鹼洗、水洗,三廢排放量大,且副反應多,色澤深,易影響產品質量。針對這些缺點,可採用固體酸催化劑合成此產品,反應結束後將其過濾除去,省去鹼洗、水洗等步驟,簡化了生產工藝,除酯化反應過程中產生少量廢水外,基本無三廢排放。
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耐寒增塑劑癸二酸二正己酯合成工藝
電纜料、人造革、工程塑料、薄膜、板材、片材等製品,常與鄰苯二甲酸酯類增塑劑並用.還可作為多種合成橡膠的低溫用增塑劑,對橡膠的硫化無影響.本文探求以癸二酸和2-乙基己醇為原料,在對甲基苯磺酸催化下酯化合 .鄰苯二甲酸c6~c10正構醇混合酯(增塑劑610酯).鄰苯二甲酸c7~c9醇混合酯(增塑劑79酯).鄰苯二甲酸c8~c10醇混合酯(增塑劑810酯)
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尼龍酸酯類耐寒增塑劑
時間:2009-7-2 編輯:,來源:www.21-plastic.com
脂肪族二元酸酯類耐寒增塑劑因其低溫性能優良、耐沖擊性、塑化效率及黏性好的特點,近年來發展較快,需求逐年上升。但是其合成時所用的原料價格較高、來源不太穩定,從經濟上又制約了它的應用。因此,尋找低成本、高性能的替代品成為眾多生產廠家競相研究的方向。目前,尼龍酸酯類耐寒增塑劑已經成為脂肪族二元酸酯類耐寒增塑劑較為理想的替代品。
目前,尼龍酸酯類耐寒增塑劑主要包括尼龍酸二異丁酯、尼龍酸二正丁酯、尼龍酸二辛酯等。尼龍酸二異丁酯的分子式為C12-16H22-26O4, 是由己二酸、戊二酸、丁二酸的混合酸和異丁醇合成的增塑劑,無色透明油狀液體,不溶於水,尼龍酸二異丁酯與聚氯乙烯、硝酸纖維素、丁苯橡膠、氯丁橡膠等有良好的相容性,可作為聚氯乙烯和合成橡膠的增塑劑,增塑效率高,加工性能優良,可以改善製品的低溫柔韌性,降低其壓縮永久變形,多用於低溫使用的模製機械零件、墊片、螺旋管、蛇皮管等各種塑料製品及冷凍食品的包裝材料等。尼龍酸二正丁酯,是用尼龍酸和正丁醇反應合成,尼龍酸二正丁酯為聚氯乙烯、聚乙烯共聚物、乙烯基樹脂、纖維素樹脂及合成橡膠的增塑劑,而且尼龍酸二正丁酯黏度低,低溫柔曲性好,並使製品具有優良的耐污力和回彈性,其耐寒性能與己二酸二辛酯相當,可作為己二酸二辛酯的代用品。
此外,尼龍酸二正丁酯還可與鄰苯二甲酸二丁酯等並用於耐寒性農用薄膜、工業包裝膜及人造革等。但由於其揮發性較差,在PVC中的加入量不宜過多。而且尼龍酸二正丁酯還具有良好的凝膠化性能,可用於乙硝基纖維素塗料中。尼龍酸二辛酯,無色透明或淡黃色油狀液體,不溶於水,溶於氯仿、汽油、甲醇、甲苯、礦物油、植物油、微溶於乙二醇類,低溫性能優良,增塑效率高,是聚氯乙烯、聚乙烯共聚物、聚苯乙烯、硝酸纖維素和合成橡膠的典型耐寒增塑劑,價格低廉,是癸二酸二辛酯和己二酸二辛酯的代用品,主要用於低溫使用的模製機械零件、墊片、軟管、耐寒農用薄膜、冷凍食品包裝膜及在寒冷地帶所有的聚氯乙烯軟製品和半軟製品。
尼龍酸酯類耐寒增塑劑價格低廉的主要原因是使用的主要原材料一尼龍酸,來源廣泛,價格低廉。尼龍酸為含有4-6個碳原子的混合二元脂肪酸, 即丁二酸、戊二酸、己二酸的混合物,是從製取己二酸副產母液中所獲得的。己二酸為生產尼龍6和尼龍66的中間體,我國現有己二酸生產企業十幾家,年生產能力為10kt/a左右。因此尼龍酸作為生產己二酸的副產物是一種寶貴的再生資源。
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耐寒增塑劑的品種、相關應用及發展趨勢
2009-03-27 08:47
來源:轉載自增塑劑網
耐寒增塑劑的應用
寒冷地區的農用薄膜、塑料管材及各種具有 耐寒要求的塑料製品,目前均採用一般的增塑 劑,致使塑料製品在低溫下的性能不佳,使用壽 命縮短,每年僅農用薄膜一項的損失就達數千萬元以上。耐寒塑料製品,如給排水管道、建材、 生活用品等耐寒塑料的性能,主要取決於耐寒增 塑劑。增塑劑的耐寒性與增塑劑的結構有密切的關系,一般相容性良好的增塑劑耐寒性較差,而 含有直鏈烷基的增塑劑的耐寒性是良好的;此 外,含有的支鏈烷基越多,其耐寒性越差。在普 通塑料中,加入耐寒增塑劑,可以降低塑料製品 的軟化溫度,明顯改善塑料製品的耐寒性能,使 塑料在寒冷地區仍具有良好的使用性能。
1 己二酸酯類耐寒增塑劑
目前,研究和報道的己二酸酯類耐寒增塑劑 主要包括己二酸二辛酯、己二酸-2-正己酯、己二 酸正辛正癸酯和二甘醇單丁醚己二酸酯等。己二 酸二辛酯的化學名為:己二酸二-2-乙基己酯,分 子式為C22H42O4,分子量是370.6,己二酸二辛酯 是無色無味透明油狀液體,能溶於乙醇、乙醚、 丙酮、醋酸等大多數有機溶劑,微溶於乙二醇, 不溶於水。但己二酸二辛酯的揮發性大,耐水 性、遷移性、絕緣性等方面有一定不足。己二 酸二辛酯是聚氯乙烯典型的優良耐寒增塑劑,增塑效率高,受熱變色小,能賦予製品優良的低溫 柔軟性和耐光性,並具有一定的耐水性。在加工 時賦予製品良好的潤滑性和表面光潔性,製品手 感好。己二酸二辛酯常與鄰苯二甲酸酯類復配, 應用於耐寒農用薄膜、電纜包覆層、人造革、板 材、戶外用水管及冷凍食品包裝膜等。己二酸二 辛酯還可以用作多種合成橡膠的低溫用增塑劑以 及硝基纖維素、乙基纖維素、聚苯乙烯、氯乙烯- 醋酸丁烯共聚物等樹脂的耐寒增塑劑。目前,己 二酸二正己酯還大量應用於聚乙烯醇縮丁醛樹脂 膠片中。此外,在許多國家,法定其可用作食 品、醫葯包裝塑料的增塑劑。目前,己二酸二正 己酯是世界上用量最大的耐寒型增塑劑。己二酸正辛正癸酯,無色透明液體,是由己二酸與直 鏈的正辛醇、正癸醇酯化合成的直鏈型脂肪二元 酸混合酯;己二酸正辛正癸酯溶於礦物油、汽油 和大多數有機溶劑,不溶或微溶於甘油、乙二醇 類和某些胺類,是性能優良的直鏈型耐寒性增塑 劑。與己二酸支鏈醇相比具有更好的耐低溫性 能,並且揮發損失、耐熱性和耐光性、耐水抽出 性等也較支鏈醇酯優良。當其與鄰苯二甲酸酯共 用時,能改進聚氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物乳液 性能,廣泛地用於聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯、硝酸纖維素和乙基纖維素的耐 寒增塑劑。己二酸正辛正癸酯的許多性能與鄰苯 二甲酸二丁酯相當,多用於薄膜、片材、板材和 擠塑製品等,可賦予製品良好的低溫柔軟性和耐 高溫性能;當己二酸正辛正癸酯用於增塑糊時, 糊料的初始黏度低,使用期長。此外,己二酸正 辛正癸酯價格低,還可作為丁苯橡膠、氯化橡膠 的增塑劑。二甘醇單丁醚己二酸酯以二甘醇和正 丁基溴在固鹼的作用下,經Willamson反應製取的二甘醇單丁醚和BI廢水氧化製得的己二酸為原 料,在強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂的催化作 用下,在減壓條件下經直接酯化而製得。二甘 醇單丁醚己二酸酯是一種無毒型耐寒增塑劑,具 有耐揮發性和耐候性好的特點,並能賦予製品優 良的低溫柔軟性,動態條件下的耐寒性優於典型 的耐寒增塑劑己二酸二辛酯,塑化效率不低於傳 統的增塑劑。二甘醇單丁醚己二酸酯可用作丁 腈橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯酸酯橡膠的耐寒性增 塑劑,也可用作PVC的增塑劑。國內的環氧乙 烷水合生產乙二醇過程中產生的副產品二甘醇年 產量約4萬t,急待開發和利用。同時,國內生產 的耐寒增塑劑如己二酸二辛酯、己二酸二正己酯 等,因原料供應緊張,致使價格昂貴。以二甘醇 為原料,不但可以得到高性價比的耐寒增塑劑, 而且也為副產品二甘醇提供了新的應用途徑。
2 癸二酸酯類耐寒增塑劑 (文章來源環球聚氨酯網)
目前,癸二酸酯類耐寒增塑劑主要包括癸二 酸二(異)辛酯、癸二酸二正己酯、癸二酸二正丁 酯等。癸二酸二(異)辛酯,分子式為C26H50O4, 分子量是426.68,癸二酸二(異)辛酯為無色或淡 黃色透明油狀液體,能溶於烴類、醇類、酮類、 酯類、氯代烴類等有機溶劑,不溶於二元醇類 和水。癸二酸二(異)辛酯作為聚氯乙烯耐寒增塑 劑,具有增塑效率高,揮發性低等優點,而同時 癸二酸二(異)辛酯還具有較好的耐熱性、耐候性 和電絕緣性,並可在較高的溫度下使用,特別適 用於耐寒電線、電纜料和片材等製品。此外,癸 二酸二(異)辛酯還可用作噴氣發動機的潤滑油。 癸二酸二正己酯是癸二酸與直鏈的正己醇酯合成 的直鏈型脂肪二元酸酯。癸二酸二正己酯與大多 數塑料和橡膠相容,具有低溫性能優良、耐沖擊 性能好、塑化效率及黏性好的特點,能改善成型 時的可塑性和流動性。癸二酸二正己酯具有增塑 力高、低溫撓曲性能好、耐寒性高、揮發度低、 無色、無毒、黏度低等特點,在許多國家可用作 食品、醫葯包裝塑料的增塑劑。此外,因其黏度 小,可用作潤滑劑,在增塑過程中,潤滑作用對 提高產量、降低能耗有較大幫助。癸二酸二 正丁酯,為無色或淺黃色透明液體,溶於大多數 有機溶劑。癸二酸二正丁酯可與聚氯乙烯、氯乙 烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、乙基纖維素、硝酸纖維素、酚醛樹脂、脲醛 樹脂等很好的相容性。癸二酸二正丁酯作為耐寒 增塑劑,增塑效率高,熱穩定性和光穩定性好, 並賦予製品良好的低溫柔韌性、彈性回復力和耐 光致黃變性,製品的手感亦好。但癸二酸二正丁 酯的揮發性大,易遷移,容易被皂水、洗滌液抽 出,在製品中的持久性差,常與耐久性好的鄰苯二甲酸酯類增塑劑並用。
3 尼龍酸酯類耐寒增塑劑
脂肪族二元酸酯類耐寒增塑劑因其低溫性能 優良、耐沖擊性、塑化效率及黏性好的特點,近 年來發展較快,需求逐年上升。但是其合成時所 用的原料價格較高、來源不太穩定,從經濟上又 制約了它的應用。因此,尋找低成本、高性能 的替代品成為眾多生產廠家競相研究的方向。目 前,尼龍酸酯類耐寒增塑劑已經成為脂肪族二元 酸酯類耐寒增塑劑較為理想的替代品。目前,尼 龍酸酯類耐寒增塑劑主要包括尼龍酸二異丁酯、 尼龍酸二正丁酯、尼龍酸二辛酯等。尼龍酸二異 丁酯的分子式為C12-16H22-26O4,是由己二酸、戊 二酸、丁二酸的混合酸和異丁醇合成的增塑劑, 無色透明油狀液體,不溶於水,尼龍酸二異丁酯 與聚氯乙烯、硝酸纖維素、丁苯橡膠、氯丁橡膠 等有良好的相容性,可作為聚氯乙烯和合成橡膠 的增塑劑,增塑效率高,加工性能優良,可以改 善製品的低溫柔韌性,降低其壓縮永久變形,多 用於低溫使用的模製機械零件、墊片、螺旋管、 蛇皮管等各種塑料製品及冷凍食品的包裝材料等。尼龍酸二正丁酯,是用尼龍酸和正丁醇反應 合成,尼龍酸二正丁酯為聚氯乙烯、聚乙烯共聚 物、乙烯基樹脂、纖維素樹脂及合成橡膠的增塑 劑,而且尼龍酸二正丁酯黏度低,低溫柔曲性 好,並使製品具有優良的耐污力和回彈性,其耐 寒性能與己二酸二辛酯相當,可作為己二酸二辛 酯的代用品。此外,尼龍酸二正丁酯還可與鄰苯 二甲酸二丁酯等並用於耐寒性農用薄膜、工業包 裝膜及人造革等。但由於其揮發性較差,在PVC 中的加入量不宜過多。而且尼龍酸二正丁酯還具 有良好的凝膠化性能,可用於乙硝基纖維素塗料 中。尼龍酸二辛酯,無色透明或淡黃色油狀 液體,不溶於水,溶於氯仿、汽油、甲醇、甲 苯、礦物油、植物油、微溶於乙二醇類,低溫性 能優良,增塑效率高,是聚氯乙烯、聚乙烯共聚 物、聚苯乙烯、硝酸纖維素和合成橡膠的典型耐 寒增塑劑,價格低廉,是癸二酸二辛酯和己二酸 二辛酯的代用品,主要用於低溫使用的模製機械 零件、墊片、軟管、耐寒農用薄膜、冷凍食品包 裝膜及在寒冷地帶所有的聚氯乙烯軟製品和半軟 製品。尼龍酸酯類耐寒增塑劑價格低廉的主要 原因是使用的主要原材料―尼龍酸,來源廣泛, 價格低廉。尼龍酸為含有4~6個碳原子的混合二元 脂肪酸,即丁二酸、戊二酸、己二酸的混合物, 是從製取己二酸副產母液中所獲得的。己二酸為 生產尼龍6和尼龍66的中間體,我國現有己二酸生 產企業十幾家,年生產能力為10kt/a左右。因此尼 龍酸作為生產己二酸的副產物是一種寶貴的再生資源。
3 耐寒增塑劑的發展(文章來源環球聚氨酯網)
目前,耐寒增塑劑的生產主要採用硫酸等液 體酸催化劑,由於濃硫酸具有強氧化性、強酸性 及強脫水性,易導致炭化、氧化、脫水、重排等 副反應的發生,使後處理變得復雜,產品色澤欠 佳,產率不高,有腐蝕性,催化劑不易與原料和 產物分離,難以實現連續生產,並且液體酸在使 用和排放的過程中會對環境造成污染。近年來, 隨著人們環保意識的不斷增強以及環保立法要求 的越來越嚴格,保護環境已成為人們開發和研究 環境友好催化新工藝的重要動力。催化反應追求 的目標是使原料中的每一個分子都轉化成產品, 不產生任何廢物和副產品,實現產物的零排放, 而且不採用有毒有害的原料、催化劑和溶劑,生 產環境友好的產品。因此,幾十年來人們一 直在尋求能夠代替液體酸的固體酸催化劑。以 固體酸代替液體酸作催化劑是實現環境友好催化 新工藝的一條重要途徑。近年來,採用固體酸催 化劑來制備耐寒增塑劑已經成為研究和開發的熱 點,並取得了一定成果。目前,已經成功開發的 固體酸催化劑如下:(1) 氧化亞錫;(2) 固體酸 SO42-―(MoO3/Al2O3)-TiO2;(3) 混合鐠釹氧 化物;(4) 稀土復合固體超強酸;(5) 離子 交換樹脂;(6) 氧化亞錫/沸石固體酸等。採用 固體酸催化劑法生產耐寒增塑劑,可以簡化生產 工藝和後處理工藝,具有反應時間短、反應條件 溫和以及不污染環境等優點,並且催化劑性能穩 定、催化活性高,易於保存和使用,催化劑留在 反應器內可直接回收利用。固體酸催化劑是一種 高效、環保型的酯化反應催化劑,具有很高的工 業應用價值。但固體酸催化劑制備相對困難,並 且價格較高,在一定程度上限制了固體酸催化劑 的應用和發展。此外,近年來,在研究和開發使 用廉價易得的有機酸、雜多酸以及無機鹽等 催化劑代替傳統的濃硫酸催化劑來制備耐寒增塑 劑也取得了進展。使用的有機酸包括:氨磺酸、 甲苯磺酸等;雜多酸主要是硅鎢酸和磷鎢酸,雜 多酸兼具硫酸催化的高效性及固體酸後處理的方 便性,是合成耐寒增塑劑的良好催化劑;無機鹽 主要是硫酸鹽,包括硫酸鐵銨、硫酸氫鈉、硫酸 鈦、硫酸銅、硫酸鋅等。
http://news.puworld.com/newsview.asp?mainid=72531600&p=1
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耐寒性增塑劑DOS(癸二酸二辛酯)
DOS是最優秀的耐寒性增塑劑之一。
耐寒性增塑劑常見的品種是DOS,己二酸二辛酯和尼龍酸二異丁酯。這幾個品種,尼龍酸二異丁酯揮發性最強,己二酸二辛酯次之,DOS最好。
DOS化學名是癸二酸二(2-乙基)己酯,准確地縮寫詞應為DEHS。
但是商業上常把2-乙基己醇叫做辛醇,因此商業上就把癸二酸二(2-乙基)己酯縮寫為DOS。有時癸二酸二異辛酯也被胡亂縮寫為DOS(准確地應為DiOS)。同樣是C8的醇,還有仲辛醇和正辛醇,對應的癸二酸酯分別是DCS和DnOS。DEHS和DiOS其實化學性質非常接近,作為增塑劑性能也很近似。DCS性能也差不多,但是差一點,其塑化作用跟DOP差不多。DnOS由於用的是直鏈醇,性能上有點不同(熔點高)。雖然都是C8的癸二酸酯,要作為增塑劑,論耐寒性,還是DOS(這里指DEHS),DEHS的熔點為-40℃以下。
這幾種C8醇的癸二酸酯的生產工藝其實是一樣的,都是可以在較高溫度反應的,因此酯化反應可以使用非酸催化劑。工業上可以單獨建立生產裝置,套用DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)或DOTP(對苯二甲酸二辛酯)的生產裝置也行
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己二酸二(丁氧乙基)酯——一種新的耐寒工業橡膠製品增塑劑
摘 要:
生產工業橡膠製品的范圍是很廣泛的,對其硫化橡膠也規定有不同的要求,其中包括對耐寒性的要求。用於生產各種級別耐寒性工業橡膠製品的增塑劑種類是相當狹窄,包括DBF、EDOS、LZ-7酯以及Daendk等。對於高級別耐寒性硫化橡膠(低到-60℃)而言,要用癸二酸二丁酯(DBs)。此增塑劑價格貴且供應不足,因為在合成時要用食品作原料。有效增塑劑LZ-7已不生產。
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摘 要:
生產工業橡膠製品的范圍是很廣泛的,對其硫化橡膠也規定有不同的要求,其中包括對耐寒性的要求。用於生產各種級別耐寒性工業橡膠製品的增塑劑種類是相當狹窄,包括DBF、EDOS、LZ-7酯以及Daendk等。對於高級別耐寒性硫化橡膠(低到-60℃)而言,要用癸二酸二丁酯(DBs)。此增塑劑價格貴且供應不足,因為在合成時要用食品作原料。有效增塑劑LZ-7已不生產。
摘 要:
生產工業橡膠製品的范圍是很廣泛的,對其硫化橡膠也規定有不同的要求,其中包括對耐寒性的要求。用於生產各種級別耐寒性工業橡膠製品的增塑劑種類是相當狹窄,包括DBF、EDOS、LZ-7酯以及Daendk等。對於高級別耐寒性硫化橡膠(低到-60℃)而言,要用癸二酸二丁酯(DBs)。此增塑劑價格貴且供應不足,因為在合成時要用食品作原料。有效增塑劑LZ-7已不生產。
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摘 要:
生產工業橡膠製品的范圍是很廣泛的,對其硫化橡膠也規定有不同的要求,其中包括對耐寒性的要求。用於生產各種級別耐寒性工業橡膠製品的增塑劑種類是相當狹窄,包括DBF、EDOS、LZ-7酯以及Daendk等。對於高級別耐寒性硫化橡膠(低到-60℃)而言,要用癸二酸二丁酯(DBs)。此增塑劑價格貴且供應不足,因為在合成時要用食品作原料。有效增塑劑LZ-7已不生產。
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十二、十三碳二元酸酯類耐寒增塑劑的合成及應用研究
增塑劑是現代塑料工業最大的助劑品種,本工作首次使用自製雜多酸(HPA)為催化劑,以十二、十三碳二元酸分別與正丁醇、正己醇、正辛醇及異辛醇酯化合成了8種長碳鏈二元酸酯,期望獲得性能優良的耐寒增塑劑。雜多酸(HPA)催化劑的使用克服了傳統濃硫酸催化工藝活性不高、副反應多、工藝復雜、設備腐蝕以及三廢污染等缺點。 8種產物二元酸酯應用核磁共振氫譜及碳譜進行了結構測定,測定結果證實了所合成8種二元酸酯分別為Ⅰ:十二碳二元酸二丁酯、Ⅱ:十三碳二元酸二丁酯、Ⅲ:十二碳二元酸二已酯、Ⅳ:十三碳二元酸二已酯、Ⅴ:十二碳二元酸二辛酯、Ⅵ:十三碳二元酸二辛酯、Ⅶ:十二碳二元酸二異辛酯、Ⅷ:十三碳二元酸二異辛酯。 工作中以十二、十三碳二元酸分別與正已醇、正辛醇的反應作為考察對象,考察了反應時間、反應溫度、醇酸摩爾比及脫水劑用量對酯化反應的影響,結果表明:(1) 十二碳二元酸與正已醇的最佳反應條件為:醇酸摩爾比為(2.3:1)、催化劑用量為醇與酸總用量的0.8%(質量比)、反應時間為210分鍾;(2) 十三碳二元酸與正已醇的最佳反應條件為:醇酸摩爾比為(2.3:1)、催化劑用量為醇與酸總用量的0.8%(質量比)、反應時間為240分鍾;(3) 十二碳二元酸與正辛醇的最佳反應條件為:醇酸摩爾比為(2.1:1)、催化劑用量為醇與酸總用量的0.8%(質量比)、脫水劑用量為反應的醇與酸的總質量的20%、反應時間為140分鍾;(4) 十三碳二元酸與正辛醇的最佳反應條件為:醇酸摩爾比為(2.1:1)、催化劑用量為醇與酸總用量的0.8%(質量比)、脫水劑用量為反應的醇與酸的總質量的20%、反應時間為180分鍾。 以低溫沖擊脆化溫度作為考察指標,以耐寒增塑劑癸二酸二辛酯(DOS)作為對比標准,首次使用合成的8種二元酸酯類耐寒增塑劑增塑PVC基料,對其耐寒性能進行了應用研究,得到如下結果:與使用癸二酸二辛酯(DOS)作為耐寒增塑劑的PVC基料配方相比,十二碳二元酸二丁酯、十三碳二元酸二丁酯的耐寒性能好於DOS,但老化失重稍大;十二碳二元酸二已酯、十三碳二元酸二已酯的耐寒性能與DOS相當;而十二碳二元酸二辛酯、十三碳二元酸二辛酯、十二碳二元酸二異辛酯、十三摘要碳二元酸二異辛酷的耐寒性能不及DOS及其它4種合成的二元酸酷。上述結果表明:十二、十三碳二元酸與正丁醇合成的兩種醋可能由於使用了C。以下的醇,老化失重較大;而預期應該有較好耐寒性能的十二、十三碳二元酸與正辛醇和異辛醇合成的醋,其耐寒性能可能因為相容性差而沒有完全表現出來。這為我們今後的工作帶來了一些啟發:能否應用於其它與之相容性好的樹脂中;能否使用混合醇來合成一些不對稱的十二、十三碳二元酸醋,一方面解決單獨使用C。以下的醇的老化失重大的問題,另一方面解決單獨使用較高分子量醇的相容性問題,這樣也許能夠得到更好性能的耐寒增塑劑。
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硝酸纖維素膜己二酸酯增塑劑的頑強
目前,己二酸酯的研究和報告的主要類型耐寒增塑劑包括辛基己二酸,己二酸1 2 1己酯,辛基己二酸酯和己二酸二乙二醇醚酯類,如單一。辛基己二酸化學名稱: 2 1 21己二酸乙基己基酯,分子式為c22h42o4 ,分子量為370.6 ,辛基己二酸是無色,無臭,透明的油狀液體,溶於乙醇,乙醚,丙酮,乙酸,如大多數有機溶劑,微溶於乙二醇,不溶於水。然而,辛基己二酸不穩定,耐水性,轉讓,絕緣等必須少於。
辛己二酸是典型的優良耐寒聚氯乙烯增塑劑,增塑效率高,小熱變色,可以提供一個很好的產品的靈活性和低溫光牢度和耐水性某。鑒於在處理的產品和良好的潤滑,表面光潔,感覺很好的產品。辛基鄰苯二甲酸己二酸往往化合物,用於冷農膜,電纜塗料,皮革,金屬板,戶外使用的水管和冷凍食品包裝膜。辛基己二酸還可以用作多種合成橡膠的低溫增塑劑,以及硝基纖維素,乙基纖維素,聚苯乙烯,聚氯乙烯共聚物,如丁烯-1醋酸樹脂增塑冷劑。目前,己基己二酸也用在了大量的聚乙烯醇縮丁醛樹脂膜。此外,在許多國家,可以作為一個法律的食品,葯品包裝的塑料增塑劑。
目前,兩國己己二酸酯的數量是世界上最大的冷型增塑劑。 N -辛基己二酸酯,無色透明液體,是己二酸和直鏈正辛醇,癸醇酯化反應是合成的直鏈脂肪酸二元混合酯;辛基己二酸酯溶於礦物油,汽油和大多數有機溶劑,不溶於或微溶於甘油,乙二醇和某些類型的胺,是極好的抗冷性的直鏈增塑劑。支鏈醇,己二酸相比,更好的低溫性能,和揮發性損失,耐熱性和耐光性,耐水性,如考慮更多的支鏈酯良好。
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硫酸鈦催化合成癸二酸二丁酯的研究
2001年
癸二酸二丁酯是一種優良的耐寒增塑劑,可與大多數樹脂及合成橡膠相容。由於其無毒,常用作食品包裝材料的主要增塑劑。
⑶ 富馬酸二甲酯的生產方法
1、硫酸催化合成DMF
不含富馬酸二甲酯的乾燥劑
硫酸作為催化劑是經典的合成法,產品收率可以達到92%〔4,8,9〕,雖然這種方法簡單收率高,但是,由於硫酸的腐蝕性,會引起副反應,且有三廢污染等缺點。
2、對甲苯磺酸催化合成DMF
甲苯磺酸作為催化劑合成DMF,產品產率為67%左右。對甲苯磺酸是一種有機酸,雖然其對設備的腐蝕性和三廢比較少、不易引起副反應、產品色澤好、價廉易得、易於保存運輸和使用,用量少,活性高,但是產率比較低等缺點。
3、樹脂催化合成DMF
強酸性陽離子交換樹脂早在20世紀50年代就開始用於一些酯化反應中,生成的酯色度低,後處理方便,可重復使用,對設備無腐蝕性,不產生三廢,極有工業使用價值。使用強酸性離子交換樹脂作為催化劑合成DMF,其產率可達到91.4%。
4、固體超強酸催化合成DMF
固體超強酸催化合成富馬酸二甲酯超強酸是酸強度比100%硫酸更強的酸。固體超強酸具有不腐蝕設備、不污染環境、不怕水、耐高溫、反應活性高、選擇性好、製造容易、在反應體系中易分離、不易中毒等優點,同時可以重復使用,因而具有一定的工業應用價值。
5、氯化鐵催化合成DMF
譜尼測試提供富馬酸二甲酯檢測服務
結晶氯化鐵催化合成富馬酸二甲酯結晶氯化鐵(FeCI3·6H2O)是一種價廉易得的化合物,利用它催化合成富馬酸二甲酯,腐蝕小,三廢污染較輕,操作方便,有一定應用價值,其有利應用條件是:當催化劑0.8g,富馬酸58g,甲醇20ml,,即摩爾比為0.06∶1∶10,迴流4h,得白色結晶產品,收率達61.7%〔13〕。
6、雜多酸催化合成DMF
雜多酸是由兩種以上無機含氧酸縮合而成的多元酸,它不僅具有多元酸和多電子還原能力,而且其酸性和氫化還原性可以通過變換組成元素在很大范圍內系統地調節。它對許多反應具有高的催化活性和選擇性,並且不揮發,對熱穩定、污染少、可以大大減輕對設備的腐蝕,能夠再生和重復使用。
7、稀土化合物催化合成DMF
稀土化合物是我國易得、資源豐富的化合物,開發稀土化合物的利用很有經濟價值。李曉莉等利用三氧化二釹(Nd2O3)催化合成了富馬酸二甲酯,當15g富馬酸,30ml甲醇,三氧化二釹用量為3%,迴流4h,得產品收率90%〔15〕。
8、BF3·(C2H5)2O催化合成DMF
三氟化硼(BF3)是強的電子接受體,強的Lewis酸,能夠與供電子的羧酸中羧基形成復合物,使羧基中的碳帶更多的正電荷,但BF3是氣體,故催化酯化反應的進行,常利用其與醇或醛等形成釒羊鹽而使用。
9、富馬酸酯化法。直接以富馬酸為原料,在催化劑存在下與甲醇一步合成DMF。催化劑有三氟化硼、六水氯化鐵(FeCl3·6H2O)、硫酸或磷酸,收率高達92%。也可以陽離子樹脂催化劑,採用催化精餾技術,於80-85℃下酯化反應5h。
10、馬來酸異構酯化法。馬來酸與甲醇在催化劑作用下,異構化、酯化得到DMF,催化劑有HCl-H2SO4和磷鎢酸。用HCl-H2SO4作催化劑時,反應實際分兩步進行,即HCl催化異構化反應和H2SO4催化酯化反應。馬來酸與濃鹽酸、水一起迴流30min,得到91%的富馬酸;富馬酸與甲醇、濃硫酸一起迴流12h,得到91.9%的產品。磷鎢酸時復合催化劑,同時催化異構化和酯化反應。馬來酸與甲醇,在磷鎢酸存在下,迴流4h,得89.4%的產品。(3)糖醛氧化酯化法。以糖醛為原料,合成分兩步進行。首先糖醛在V2O5催化下用KClO3氧化成富馬酸,反應溫度95℃-105℃,反應時間7h,收率81.5%;然後富馬酸在濃硫酸存在下,與甲醇一起加熱迴流,得到DMF,反應時間10h。收率86.0%。(4)馬來酸酐水解異構酯化法。以馬來酸酐為原料,與甲醇在催化劑作用下生成DMF。催化劑有濃鹽酸、鹽酸-磷酸、六水氯化鐵、對甲基苯磺酸和硫脲。鹽酸-磷酸屬於復合催化劑,首先發生水解、酯化反應,得到馬來酸二甲酯,後者再在溴與光存在下異構化才得到產品;用硫脲做催化劑,馬來酸酐首先發生水解異構化反應得到富馬酸,後者在硫酸存在下酯化得到產品。
實例:在100mL燒瓶中加入9.8g(0.1mol)馬來酸酐、8.1mL(0.2mol)甲醇、0.5mL濃演算,加熱迴流1.5h。然後滴加12Ml(0.3mol)過量甲醇,0.5h滴完後,繼續迴流2h。反應結束後蒸出甲醇,稍冷後加入30mL乙醇,加熱使固體溶解,冷卻後析出晶體。兩次產品分別用乙醇、水重結晶一次,得產品12.3g,產率86.2%熔點103-104℃。
⑷ 上海三井中石化生產雙酚A使用的催化劑和上海拜耳生產雙酚A使用的催化劑是一樣的嗎
不一樣,雙酚A催化劑種類繁多。請看介紹:
雙酚A(簡稱BPA)主要用於生產聚碳酸酯、環氧樹脂、阻燃劑等多種化工產品,近年來其消費量持續增長。目前,國內外主要採用改性離子交換樹脂合成雙酚A。然而,現有的改性樹脂也存在一些問題:容易中毒而失去活性,文獻[3]報道了金屬離子、醇、氧氣都能使其失活,這就使得工業化中對原料、設備等要求非常高;另外,樹脂不易在線再生活化、催化劑強度差、對床層阻力影響大、不易長期保存、熱穩定性差、容易結垢等。因此,人們一方面立足於樹脂的改性工作,以期能得到滿意的改性樹脂;另一方面著手尋求更優的催化劑。近年來,各種固體酸催化劑、離子液體等新型催化劑體系研究活躍,並將其應用於雙酚A反應中,取得了較好的效果。
1 改性離子交換樹脂
改性樹脂中巰基與磺酸樹脂之間主要以共價鍵和離子鍵結合,實現途徑可以是通過樹脂酸與改性催化劑間的還原作用、酯化反應、中和反應等。到目前為止,人們研究了多種類型的改性樹脂。以共價鍵方式結合的有:含硫酚、巰基烷基磺醯胺、巰基烷基磺酸酯等類型的樹脂;以離子鍵結合的主要是巰基烷基胺類改性樹脂,主要有含單氨基烷基硫醇、叔氨基烷基硫醇、氮原子雜環結構的烷基硫醇、季銨鹽型烷基硫醇等類型的樹脂。其中以離子鍵結合的各種不同結構巰基烷基胺類改性樹脂已成為現代雙酚A工業的主流,所用改性劑結構的微小差別可以導致樹脂性能的很大不同。目前,人們對離子交換樹脂的改性工作主要集中於對現有樹脂的進一步改性。
三菱化學株式會社早期研究發現:當巰基烷基胺類改性樹脂中氮原子沒有氫原子,並且巰基和氮原子間有3~4個C原子時,丙酮的轉化率和穩定性都比較好,由此得出:N,N-二甲基-3-巰基丙胺、N,N-二甲基-4-巰基丁胺應該是兩種比較好的助催化劑。在此基礎上,陳群等以N,N-二甲基-3-巰基丙胺與鹵代烷反應先生成季銨鹽,然後用此季銨鹽對磺酸型陽離子交換樹脂進行改性,得到丙酮轉化率高、雙酚A選擇性好的合成催化劑,其中鹵代烷為Cl或 Br取代的碳原子數為2~4的烷基。
隨後,陳群等在以巰基烷基胺改性的樹脂上引進鹵素(包括氟、氯、溴)、硝基或羰基等吸電子基團,結果發現,樹脂的耐溫性能明顯提高、磺酸基降解率低,並具有活性中心利用率高、催化劑孔道不易堵塞的優點,催化活性、選擇性和壽命均能滿足雙酚A生產的需要。
工業上基本採用固定床式反應器生產雙酚A,這種反應器存在一個弊端:混合物料的流動方向是垂直的,當物料向下流動時,通過磺酸樹脂催化劑床層的壓降是一個大問題,它限制了反應物與產物的流通,最終阻礙了雙酚A的生成。磺酸樹脂被壓縮變形是產生壓降的主要因素,另外,催化劑床層的壓力促使流動管道變形,導致反應物的流動不均勻,所以催化劑不能被利用完全。Lundquist將碸交聯引入到由聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS,DVB)共聚物製成的強酸性陽離子交換樹脂球中,結果發現,這種碸交聯提高了樹脂的耐變形性。但不會對該催化劑在雙酚A生產時的活性和選擇性產生不利影響且產率高。
通用電氣公司制備含有聚硫硫醇促進劑的磺化聚合物樹脂催化劑,並將其應用到雙酚A合成反應中,聚硫基是含有氮或磷的帶正電官能團的側鏈,優選氮雜環。
早期研究發現,即使用同樣的巰基化合物對同樣的樹脂改性,由於具體操作方法不同,樹脂活性可能有很大差異。岩原昌宏等在固定床反應器中填充強酸性離子交換樹脂,向其中注入酸水溶液和在該酸水溶液中達到平衡濃度量的含硫的胺化合物,將強酸性離子交換樹脂改性。結果發現,這種方法能夠制備不破損、改性均一且催化性能優異的用於雙酚A制備的改性催化劑。
2 分子篩
分子篩是一類典型的固體酸催化劑材料,活性高,選擇性好,同時具有很高的熱穩定性,不被有機和無機溶劑溶解和溶脹。因而催化劑活性組分不易流失,使用壽命長,容易活化再生,且本身無毒,無腐蝕性,不會對環境造成污染。
Singh最先報道了用沸石催化合成雙酚A反應。將RE-Y、H-Y、H-mordenite、H-ZSM-5沸石與Amberlyst-15型離子交換樹脂進行比較,在363 K、大氣壓下合成雙酚A。研究結果表明,幾種沸石對雙酚A合成反應都有活性,孔開口大的沸石催化活性高,但遠低於Amberlyst-15型樹脂,可能是雙酚A分子太大而無法進入沸石孔道內。主要反應產物是雙酚A、雙酚A異構體。異構體與丙酮縮合而成的色滿量很大(4.6%~15%)。色滿的存在不僅降低了反應收率,而且由於其含有游離羥基,在下游產品聚碳酸酯的合成中,游離羥基阻礙了聚合物鏈的生成,使聚合物的相對分子質量降低,影響了產品質量。
Perego等研究了沸石的空間指數對雙酚A轉化率的影響,並報道了沸石催化劑再生的方法。在反應物的物質的量比5:1、1g催化劑、180℃條件下反應12h,分別考察了β型、Y型、ERB-1和 ZSM-12沸石對雙酚A反應的轉化率和產物選擇性的影響。4種沸石中β型沸石催化的轉化率和選擇性最高。基本的規律是隨著沸石本身空間指數的下降,丙酮轉化率明顯下降,表現為:β型沸石>ERB-1沸石>ZSM-12沸石。除了空間指數外,轉化率和選擇性還與沸石本身的孔道和孔穴有關,例如β型沸石的空間指數低於Y型沸石,而雙酚A的轉化率和選擇性卻高於Y型沸石。
Knifton利用酸性蒙脫土黏土催化雙酚A合成反應,酸性黏土用酸預處理,可用的酸為氫氟酸、硫酸、三氟甲基磺酸。
美國Mobil公司的科學家成功的合成了X41S系列分子篩,如MCM-41、MCM-48、MCM-50,吸引了許多研究者的注意。介孔分子篩以其大孔徑比、高比表面積、高孔隙率、表面富含不飽和基團等優點,成為合成大分子底物的潛能催化劑,為催化領域開辟了新天地。
雖然介孔材料孔尺寸大,但酸性比微孔沸石弱得多,為了增加其酸性可以引入酸性基團。Debasish等研究了介孔硅基分子篩MCM-41和MCM-48的制備及催化行為,著重比較了它們對雙酚A合成反應的催化性能。他們首先制備了MCM-41、 MCM-48介孔分子篩,由於介孔分子篩表面具有大量的硅醇基團,硅烷化試劑與其反應能夠形成牢固的Si-O-Si鍵,將帶有巰基的硅烷化試劑與其作用,巰基就被大量地引入到MCM硅基分子篩中,進而調變為磺酸型固體酸催化劑(MCM-SO3H),用於催化雙酚A合成反應。結果表明,轉化率和選擇性大大高於β型、Y型、ZSM-5型沸石,且選擇性高於商用的離子交換樹脂Amberlite-120。
3 雜多酸
近年來,雜多酸及其鹽類作為一種新型催化材料,以其獨特的酸性、氧化還原性和「假液相」行為等優勢引起了人們的重視。
雜多酸法合成雙酚A,綜合了硫酸法和氯化氫法的優點。具有反應時間短(只有硫酸法的1/3),雜多酸可反復使用等特點。
金昌范以磷鎢酸H3PW12O40•nH2O為主催化劑,以巰基乙酸為助催化劑,甲苯為溶劑,在40~80℃的條件下,苯酚和丙酮縮合得到含量為25%左右的雙酚A。在新工藝中採用「循環套用合成」方法和「含酚無離子水閉路循環」,實現了無排放含酚廢水的雙酚A生產工藝,製得聚碳酸酯級雙酚A。
由於雜多酸自身比表面積較小(低於10 m2/g),不利於充分發揮其催化活性且回收比較困難。人們發現將雜多酸進行固載化,可以大大提高其比表面積,並激發雜多酸更高的催化活性和選擇性,同時利於催化劑回收。Krystyna等研究介孔分子篩MCM-41負載的酸銫/銨鹽雜多酸催化劑合成雙酚A反應,並與ZSM-5、H-Y、H-DY型沸石比較。結果表明50%(質量分數)負載量的 Cs2:5H0:5PW12O40/MCM-41具有最高的反應選擇性,且明顯高於沸石催化劑。研究發現,當有極性溶劑存在時,HPA就會從MCM-41孔道中脫落下來,為了避免這一現象,Krystyna等通過Soleds方法將雜多酸原子固定在分子篩的內部。
Yadav等利用黏土K-10負載的DTP(十二磷鎢酸)催化劑DTP/K-10進行了對雙酚A反應的研究。對催化劑表徵結果發現,極性溶劑存在時, DTP無丟失,說明DTP是通過化學吸附到載體表面,催化劑穩定性好;並考察了攪拌速率、催化劑負載量、溫度、原料比、助催化劑對反應的影響,與酸性離子交換樹脂Amberlyst-15、Amberlyst-31、 Amberlyst-XE-717P對比,其活性和選擇性均高於 Amberlyst-15樹脂;同時熱穩定性明顯高於上述幾種樹脂。研究還發現,通過適當減少催化劑活性中心控制其酸性,可以降低副產物,提高選擇性。
趙景聯等制備了NaY、USY-1、USY-2和ZSM-5分子篩擔載H3PW12O40的固載雜多酸催化劑,並用其催化縮合雙酚A。研究結果表明:4種負載催化劑中,PW12/USY-1效果最佳,雙酚A收率可達62.6%,但該催化劑穩定性較差,重復使用僅兩次後,其活性則降低到50%以下。這主要是由於固載雜多酸的流失,以及反應生成的水對分子篩上吸附的雜多酸有遷移作用,而在孔口處形成聚簇現象,堵塞分子篩的孔口,從而降低催化劑的活性。
雜多酸存在易脫附、失活等缺點。由於納米材料具有獨特的量子尺寸效應、表面效應和宏觀隧道效應,具有大的比表面積和高的反應活性等優點,將兩者結合可以很好地克服雜多酸易脫附、失活的缺點。李明軒等用溶膠凝膠法制備新型納米復合雜多酸催化劑H3PW12O40/SiO2,並將其應用於雙酚A的合成,具有較高的催化活性,催化劑重復使用3次,穩定性較好。
4 新型固體酸
Hou等由硼酸、磷酸、硫酸幾種常見的無機酸通過簡單的方法合成了一種新型的固體酸催化劑,驚奇地發現,這種固體酸催化劑可以高效地催化雙酚A反應。催化劑表徵結果證實:這種新型的催化劑可以看作由氧化硼和氧化磷的共聚物負載 SO42-的固體酸,具有超強酸的性質。SO42-對固體酸的酸性起決定性作用,硼酸對其無影響,但它可以縮短催化劑的固化時間。
當n(P):n(B):n(S)=1:2:3時,產物雙酚A的收率和選擇性可達到91.8%和88.9%,這是迄今為止報道的固體酸催化雙酚A反應的最高的收率和選擇性。但這種催化劑存在致命的缺點——非常容易失活,歸因於反應中SO42-的丟失和磷酸與羥基的結合。
⑸ 酯化反應催化劑除了濃硫酸,還有哪些酸也可用作催化劑,其優點和缺點是什麼
酯化反應中濃硫酸是作為脫水劑,因為酯化反應會有水生成如果不脫水會使已經產生的酯水解,根據此原理,加入的催化劑要能吸水,以下是我從文獻上找到的,希望對你有所幫助。
一、一般酸型催化劑 這類催化劑是指磷酸、硼酸、有機磺酸、鹽酸鹽及硫酸鹽。一般酸催化劑進行催化產率較低,且反應時間長,價值不大,而用鹽酸鹽、硫酸鹽作催化劑,前景十分看好,使用後的催化劑仍有一定的催化作用,但活性下降。
二、固體酸催化劑 固體酸催化劑是指陽離子交換樹脂、多種沸石(包括合成分子篩)和各種改性沸石及氧化物催化劑,這類催化劑可避免硫酸催化劑所存在的問題,並可在氣固相反應體系中連續進行酯化,反復使用,穩定性好,易分離。
三、雜多酸催化劑 雜多酸是一類具有確定組成的含氧核的多核配合物,作為酸型催化劑,它不僅有活性高,不腐蝕設備,減少污染等顯著特點,而且它再生速度快,選擇性高,是較為理想的酯化催化劑。
四、固體超強酸催化劑 超強酸是酸強度比100%硫酸更強的酸,它以其不同尋常的酸強度,使許多難以進行的化學反應在很溫和的條件下進行,成為催化劑領域的熱點,被稱為「魔酸」。超強酸一般有液體和固體兩種形式,分別稱作液體超強酸和固體超強酸,液體超強酸盡管酸強度大,作催化劑活性也高,但和其它液體酸催化劑類似,對設備腐蝕性強,不能回收重復使用,或者對環境造成污染。而固體超強酸有其特有的優點,不腐蝕反應器,與反應物易於分離,對某些反應選擇性高,能反復使用,耐高溫、制備方便。固體超強酸可分為硫酸負載的固體超強酸和金屬氧化物負載的固體超強酸。據文獻報道現已合成的硫酸負載的固體超強酸有SO2-4/Fe2O3、 SO2-4/TiO2、SO2-4/ZnO2、SO2-4/Fe2O3-SiO2、 SO2-4/NiO-TiO2、SO2-4/SnO2。雖然硫酸負載的固體超強酸的催化活性與濃H2SO4液體相當,穩定性能好,制備方法簡便,易與產物分離可反復使用多次,不腐蝕設備,不污染環境,但其成本較高,易被還原使硫酸根離子脫落,失去超強酸性質,為此有人制備金屬氧化物負載的固體超強酸如:WO3/ZnO2、MoO3/ZnO2 等,該催化劑對甲醇氧化為甲醛的反應呈現出很高的活性和選擇性,但對酯化反應的催化作用有待於進一步研究。