概述
對苯二甲醇是一種分子式為C8H10O2，分子量138.16的化學(xué)物質(zhì)，常溫常壓下表現(xiàn)為白色針狀結(jié)晶。
對苯二甲醇可由對苯撐二甲氯水解而得。具體地，將對苯撐二甲氯、碳酸鈉、水加入反應(yīng)器內(nèi)，用工業(yè)酒精作乳化劑，升溫至90℃以下，攪拌反應(yīng)3h即得成品。收率85%以上。除此之外，也可通過對苯二甲酸加氫合成對苯二甲醇。首先，采用浸漬法制備Ru-Sn-B/Al2O3催化劑，應(yīng)用于對苯二甲酸加氫反應(yīng)制備對苯二甲醇?？疾炝舜呋瘎┲苽浞椒?、加氫反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力以及催化劑用量對加氫反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合適的催化劑制備方法是采用Ru、Sn共浸漬后由NaBH4還原制備，優(yōu)化的反應(yīng)條件是:m(催化劑)∶m(對苯二甲酸)∶m(H2O)=1:4.0:40，反應(yīng)溫度230℃，反應(yīng)壓力10.0 MPa，反應(yīng)5.0h，對苯二甲酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%，對苯二甲醇摩爾收率為88.9%。催化劑使用壽命考察結(jié)果表明，Ru-Sn-B/Al2O3催化劑具有很好的穩(wěn)定性[1]。
應(yīng)用
對苯二甲醇常用作有機(jī)合成中間體，還可用作交聯(lián)劑和改性劑。
（1）對苯二甲醇加氫制備1,4-環(huán)己烷二甲醇。制備方法過程如下：對苯二甲醇在催化劑存在下于氫氣氣氛中進(jìn)行加氫反應(yīng)。反應(yīng)在溶劑水中進(jìn)行，對苯二甲醇與水的重量比為1:(5～20)，反應(yīng)溫度為60～200℃，氫壓為3.0～10.0MPa，反應(yīng)時間為1.0～5.0小時。催化劑以氧化鋁化合物為載體，負(fù)載活性組分金屬Ru，催化劑中活性組分金屬Ru的含量為1～10wt%，催化劑粒度為80～200目。催化劑用量以反應(yīng)體系的總量計為0.5～5wt%。制備過程采用了一種高性能的催化劑，使得加氫反應(yīng)能以單一的水為溶劑，并具有很高的活性和產(chǎn)物選擇性，故生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)過程更加環(huán)保[2]。
（2）選用對苯二甲醇為交聯(lián)劑，菲為芳香原料可以合成出具有適宜軟化點(diǎn)的Ｂ-階瀝青樹脂。相關(guān)反應(yīng)為酸催化下的陽離子型縮聚反應(yīng)，其間有生成樹脂和交聯(lián)劑自身聚合生成醚兩個竟?fàn)幏磻?yīng)，后者為可逆反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，最終轉(zhuǎn)化為樹脂[3]。
（3）通過在單寧酚醛樹脂中添加一定比例的對苯二甲醇可以實(shí)現(xiàn)樹脂的化學(xué)改性。對改性后酚醛泡沫（簡稱改性酚醛泡沫）和單寧改性酚醛泡沫（簡稱單寧酚醛泡沫）進(jìn)行對比分析，通過掃描電子顯微鏡觀測結(jié)果表明，改性酚醛泡沫孔徑的結(jié)構(gòu)和形貌更穩(wěn)定，閉孔率高。對改性酚醛泡沫阻燃性能和機(jī)械強(qiáng)度等性能進(jìn)行相關(guān)測試和表征，結(jié)果表明，當(dāng)單寧加入量為苯酚質(zhì)量的15%，對苯二甲醇加入量為苯酚質(zhì)量的10%時，綜合性能最優(yōu)，其極限氧指數(shù)達(dá)到49，壓縮性能強(qiáng)度達(dá)到0.022MPa，沖擊性能強(qiáng)度達(dá)到3.51kJ/m2，粉化率降低至2.4%。上述改性過程在提升泡沫的機(jī)械性能同時，也保證了泡沫的阻燃性能[4]。
有關(guān)研究
采用交聯(lián)劑對苯二甲醇在對甲苯磺酸催化及環(huán)己烷溶劑作用下，對煤瀝青進(jìn)行化學(xué)改性以降低其毒性多環(huán)芳烴含量。實(shí)驗(yàn)探討了改性劑用量、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對美國環(huán)保局(EPA)優(yōu)先監(jiān)控的16種毒性多環(huán)芳烴含量降低率的影響，篩選出最佳工藝條件：改性劑用量占煤瀝青6%，催化劑用量占煤瀝青12%，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時間2h。在此條件下，煤瀝青中16種毒性多環(huán)芳烴總含量降低率可以達(dá)到74.14%，其中強(qiáng)致癌物苯并[a]芘含量降低率為78.38%。通過模型化合物芘與改性劑的反應(yīng)，對產(chǎn)物進(jìn)行熱重及紅外分析推測脫毒機(jī)理。結(jié)果證明，多環(huán)芳烴與對苯二甲醇之間極可能發(fā)生親電取代交聯(lián)作用[5]。
參考文獻(xiàn)
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[2]由對苯二甲醇加氫制1,4一環(huán)己烷二甲醇的方法.上海市,中國石化上海石油化工股份有限公司,2008-01-01.
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[4]陳嘉興,柳翱,侯瑞斌,等.對苯二甲醇改性單寧酚醛泡沫的性能研究[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2022,43(03):213-218.DOI:10.15923/j.cnki.cn22-1382/t.2022.3.04.
[5]馮永輝,張?zhí)A峰,劉剛,等.對苯二甲醇改性煤瀝青降低毒性多環(huán)芳烴含量[J].太原理工大學(xué)學(xué)報,2018,49(01):48-54.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2018.01.008.