專利名稱：抗氧劑三壬苯基亞磷酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種亞磷酸酯類抗氧劑，特別是抗氧劑三壬苯基亞磷酸酯又稱抗氧劑TNP的制備方法。
背景技術(shù)：
亞磷酸酯類抗氧劑是塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)廣泛使用的一類助劑，抗氧劑TNP是其中用量最大的一種。制備此產(chǎn)品的工藝路線主要有兩類，一類是無溶劑法，它有包括直接劑和催化法兩種方法。如美國專利US5532401提供一種無溶劑直接法制備三壬苯基亞磷酸酯的方法，該法采用過量的壬基酚與三氯化磷混合攪拌反應(yīng)，反應(yīng)副產(chǎn)物HCL由薄膜蒸發(fā)器除去，此類方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)品色度偏高；日本專利JP07039884無溶劑催化法，該類方法的缺點(diǎn)是催化劑去除比較困難。另一類是溶劑法，其中的溶劑催化法具有催化劑去除困難，反應(yīng)溶劑也不易蒸除干凈的致命缺點(diǎn)；還有一種是相轉(zhuǎn)移法，該法不加催化劑，但需加入水，升溫至90℃左右反應(yīng)，除去反應(yīng)液中的水相后，有機(jī)相還需用水洗滌，最后蒸出溶劑，得到產(chǎn)品TNP，其的缺點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)過程中的廢水量比較大。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單，通過對(duì)生產(chǎn)過程的不同控制，可以得到不同牌號(hào)的抗氧劑TNP產(chǎn)品，并且能降低三廢排放的抗氧劑TNP的制備方法。
本發(fā)明制備抗氧劑TNP的工藝采用壬基酚與三氯化磷為原料，加入有機(jī)溶劑，不使用催化劑進(jìn)行反應(yīng)。三氯化磷與壬基酚的摩爾比以1∶3～1∶5為宜，尤其以1∶3.0～1∶3.5更好，有機(jī)溶劑為C5～C7脂肪烴或C6～C10芳香烴。溶劑使用量為壬基酚的20～100％(重量)。將一定量的壬基酚和有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中，加入三氯化磷與之反應(yīng)。壬基酚與有機(jī)溶劑為一次加入；為減少副反應(yīng)的發(fā)生，使反應(yīng)朝著目標(biāo)方向進(jìn)行，三氯化磷為連續(xù)加入。反應(yīng)溫度分三段0～50℃、50～130℃、130～180℃，反應(yīng)真空度也分三段0～100mmHg、100～400mmHg、400～630mmHg。反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體經(jīng)水吸收后得到鹽酸。反應(yīng)結(jié)束后，不經(jīng)任何后處理即可得到抗氧劑TNP產(chǎn)品。通過調(diào)整三氯化磷與壬基酚的摩爾比、生產(chǎn)過程的工藝條件，可以調(diào)整產(chǎn)品的性能指標(biāo)，從而得到不同牌號(hào)的抗氧劑TNP。
由于本發(fā)明在反應(yīng)初期使用溶劑，在反應(yīng)中后期不使用溶劑(受高溫被蒸出)，使得該產(chǎn)品的工業(yè)化易于進(jìn)行，克服了已有技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的工藝路線簡單，生產(chǎn)過程中基本沒有三廢排放。本工藝易于工業(yè)化，有利于大批量的生產(chǎn)。可以通過對(duì)生產(chǎn)過程的不同控制，得到不同牌號(hào)的抗氧劑TNP產(chǎn)品，更有利于適應(yīng)市場的需求。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1在1000毫升四口燒瓶中加入400克壬基酚，200毫升正戊烷，攪拌均勻后，在20℃常壓下緩慢加入三氯化磷52.5毫升。升溫到90℃，蒸出溶劑后在200mmHg真空度下維持溫度2小時(shí)，然后升溫到170℃，在610mmHg真空度下繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，降溫后得到的抗氧劑TNP，其相對(duì)密度 為0.991，酸值為0.02mgKOH/g，折光率 為1.5279，磷含量為4.29％，可用于聚丙烯塑料中。
實(shí)施例2在1000毫升四口燒瓶中加入500克壬基酚，200毫升甲苯，攪拌均勻后，在15℃常壓下緩慢加入三氯化磷63毫升。升溫到120℃，蒸出溶劑后在300mmHg真空度下維持溫度1小時(shí)，然后升溫到170℃，在620mmHg真空度下繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，降溫后得到的抗氧劑TNP，其相對(duì)密度 為0.985，酸值為0.03mgKOH/g，折光率 為1.5260，磷含量為4.21％，可用于丁腈橡膠中。
權(quán)利要求
1.一種抗氧劑三壬苯基亞磷酸酯的制備方法，采用壬基酚與三氯化磷為原料，其特征在于將壬基酚和有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中，加入三氯化磷與之反應(yīng)；壬基酚與有機(jī)溶劑為一次加入，三氯化磷為連續(xù)加入。反應(yīng)溫度分三段0～50℃、50～130℃、130～180℃，反應(yīng)真空度也分三段0～100mmHg、100～400mmHg、400～630mmHg；有機(jī)溶劑的加入量為壬基酚的20～100重量％，反應(yīng)結(jié)束后，不經(jīng)任何后處理即可得到抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗氧劑的制備方法，其特征在于三氯化磷與壬基酚的摩爾比為1∶3～1∶5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗氧劑的制備方法，其特征在于三氯化磷與壬基酚的摩爾比為1∶3.0～1∶3.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗氧劑的制備方法，其特征在于使用C5～C7脂肪烴、C6～C10芳香烴作為溶劑。
全文摘要
一種制備抗氧劑TNP的工藝。以壬基酚與三氯化磷為原料，液態(tài)有機(jī)物為溶劑，反應(yīng)在0～180℃溫度及0～630mmHg真空度條件下進(jìn)行。反應(yīng)過程中生成的氯化氫經(jīng)水吸收可得到鹽酸。通過調(diào)整三氯化磷與壬基酚的摩爾比可以得到不同牌號(hào)的抗氧劑TNP。
文檔編號(hào)C09K15/32GK1427064SQ0114435
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者柯長顥, 王愛軍, 王曉華, 曹耀強(qiáng), 楊慧明, 何春, 張芳琴, 周芳, 吳海霞, 左瑾, 白文智, 馬翠芳 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油蘭州化學(xué)工業(yè)公司