抗氧剂1076和1010合成工艺研究

作     者：方丽俊 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘福胜

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸甲酯 十八碳醇 季戊四醇 酯交换 抗氧剂1076 抗氧剂1010 

摘      要：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸十八碳醇酯(简称抗氧剂1076)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)均是性能优良的受阻酚类抗氧剂，是单酚类抗氧剂中具有代表意义的产品，具有与聚合物树脂的相容性好、抗氧化性能较高等优点。本文以β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸甲酯(MPC)、十八碳醇、季戊四醇(PE)为原料，有机锌类为催化剂，通过酯交换反应，对抗氧剂1076和1010的合成工艺进行了研究。 首先对抗氧剂1076合成工艺进行了研究，考察了催化剂加入温度、催化剂用量、原料摩尔比、反应时间、反应温度等因素对反应结果的影响。确定较佳的工艺条件为：在温度达到90℃时加入催化剂，n(MPC):n(十八醇)=1.02:1，反应温度160℃，反应时间5h，催化剂加入量为2%(MPC wt%)。对产品精制进行了详细的研究，获得的较佳条件为：以95%乙醇为结晶溶剂，溶剂用量为8mL/g、结晶温度0～5℃。在上述较佳工艺条件下，得到的产品的收率高于85%，产品纯度可达100%。 对抗氧剂1076结晶母液回收的工艺路线进行了研究，考察了m(浓缩物):m(甲醇)、反应温度、反应时间等因素的影响。抗氧剂1076母液回收的较佳工艺条件为：m(浓缩物):m(甲醇)=7:1，反应温度160℃，反应时间6h。在上述较佳工艺条件下，回收得到的3,5-甲酯含量高于99%，3,5-甲酯与十八碳醇总收率可达84%。采用HPLC和FT-IR对所制得的抗氧剂1076和回收的3,5-甲酯结构进行分析表征。 然后对抗氧剂1010合成工艺进行了研究，考察了催化剂加入温度、物料配比、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对反应结果的影响。确定较佳的反应条件为：催化剂加入温度为110℃，n(MPC):n(PE)=4.3:1，催化剂加入量为3.3%(MPCwt%)，反应温度190℃，反应时间10h。对抗氧剂1010的产品精制进行了详细的介绍，获得的较佳条件为：以95%乙醇为结晶溶剂，溶剂用量3.5mL/g、结晶温度0～5℃。在此条件下，产品收率可达89%以上，产品纯度达100%。 对抗氧剂1010结晶母液回收的工艺路线进行了研究，考察了m(浓缩物):m(甲醇)、反应温度、反应时间等因素的影响。获得的较佳工艺条件为： m(浓缩物):m(甲醇)=7:1，反应温度为160℃，反应时间为6h。在上述条件下，回收得到的3,5-甲酯的含量可达99%以上，3,5-甲酯与季戊四醇总收率可达81%以上，采用HPLC和FT-IR对制得的抗氧剂1010和回收的3,5-甲酯进行了表征。