背景及概述[1]
抗氧劑330屬高分子量受阻酚類抗氧劑,適用于各種聚合物及有機(jī)材料的抗氧穩(wěn)定化,特別是與亞磷酸酯、硫代酯類、苯并呋喃酮、碳自由基捕獲劑等輔助抗氧劑配合具有良好的協(xié)同效果。在高溫加工和要求高耐萃取性的應(yīng)用場(chǎng)合賦予制品優(yōu)異的加工穩(wěn)定性和良好的持久穩(wěn)定性。應(yīng)用領(lǐng)域包括聚烯烴、PET和PBT等熱塑性聚酯、聚酰胺、苯乙烯類樹(shù)脂及聚氨酯、天然橡膠等彈性體材料。特別適用于高溫加工的聚烯烴(如PP、PE等)管材、注塑制品、電線電纜等制品的加工領(lǐng)域。此外,由于它無(wú)毒、不污染、可保持塑料的良好色澤,故可用于與食品接觸的包裝材料。
制備[1]
2, 6?二叔丁基苯酚為原料的一步法,此法雖可省去合成芐醇的步驟,但其存在難于控制、收率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn);三是以3, 5?二叔丁基?4?羥基芐乙酯原料的一步法,在后處理中由于萃取液中含較多的酸、酚和醋酸,增加了后處理和回收冰醋酸的難度,造成成本高;四是以80%~90%的濃硫酸為催化劑,通過(guò)中間體2, 6?二叔丁基?4?甲氧甲基苯酚與均三甲苯反應(yīng)制得,該法存在易于控制,產(chǎn)率高,產(chǎn)品不需重結(jié)晶等優(yōu)點(diǎn),但其存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、中間體和酸需同時(shí)滴加等缺點(diǎn)。
抗氧化劑330是塑料加工中常用的助劑之一,屬高科技、高附加值、無(wú)環(huán)境污染產(chǎn)品。由于該產(chǎn)品工藝復(fù)雜,國(guó)內(nèi)尚不能大量生產(chǎn),長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。
CN201110333175.0提供一種抗氧化劑330的合成方法,簡(jiǎn)化工藝,縮短反應(yīng)時(shí)間,充分利用低價(jià)值資源生產(chǎn)高經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)品,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,減少環(huán)境污染。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:以2, 6?二叔丁基苯酚、甲醛、二甲胺、均三甲苯以及反應(yīng)溶劑在常壓均相體系中合成抗氧化劑330,抗氧化劑330 的全稱為1, 3, 5?三甲基?2, 4, 6?三(3, 5?二叔丁基?4?羥基苯甲基)苯,熔點(diǎn)為242~243 ℃;其中,2, 6?二叔丁基苯酚、甲醛、二甲胺、均三甲苯的摩爾比是1:4?6:4?6:0.25?0.35。
其中,抗氧化劑330的合成方法的具體步驟是:
(1)2,6?二叔丁基?4?[(二甲胺基)甲基]苯酚的合成
在反應(yīng)容器中中加入2,6?二叔丁基苯酚和甲醇,攪拌下使之溶解,再加入質(zhì)量濃度35% 甲醛的水溶液攪拌,然后加入二甲胺的鹽酸鹽,攪拌回流反應(yīng)完畢,旋干溶劑,加入析出劑分液萃取三遍,合并有機(jī)相,旋干得2,6?二叔丁基?4?[(二甲胺基)甲基]苯酚;其中,2, 6?二叔丁基苯酚、甲醛、二甲胺的摩爾比是1:4?6:4?6;其中,析出劑為水與乙酸乙酯的混合物,其體積比為1:1;其反應(yīng)機(jī)理如下:
(2)抗氧化劑330的合成
在反應(yīng)容器加入均三甲苯和1, 2?二氯乙烷,丙酮液氮浴冷卻至?60 oC,加入氨基鋰,再緩慢滴加2, 6?二叔丁基?4?[(二甲胺基)甲基]苯酚的1, 2?二氯乙烷溶液,滴加完畢自然升至室溫,并攪拌反應(yīng)完畢,旋干溶劑,加入析出劑分液萃取三遍,合并有機(jī)相,旋干得粗產(chǎn)品,經(jīng)甲醇洗滌干燥后,再50 oC真空干燥得白色固體抗氧劑330;其中,2, 6?二叔丁基苯酚與均三甲苯的摩爾比是1:0.25?0.35;其中,析出劑為水與乙酸乙酯的混合物,其體積比為1:1;其反應(yīng)機(jī)理如下:
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)本發(fā)明的方法合成了新型的中間體,中間體上的芐位二甲胺基易離去,與均三甲苯碳負(fù)離子發(fā)生取代反應(yīng),縮短了反應(yīng)時(shí)間,簡(jiǎn)化了工藝,提高了抗氧化劑330的收率。
(2)放棄了傳統(tǒng)的以80%~90%的濃硫酸為催化劑的方法,利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值極低的資源,經(jīng)過(guò)合理的化學(xué)反應(yīng)和分離步驟,生產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的產(chǎn)品,變廢為寶,給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,又解決了環(huán)境污染問(wèn)題。
應(yīng)用[2-3]
CN201510053148.6公開(kāi)了一種抗熱氧聚酰胺6及其制備方法和應(yīng)用,該抗熱氧聚酰胺6原料按重量份數(shù)計(jì)包括:聚酰胺6-94份,籠狀磷酸酯2份,抗氧化劑618-1~3份和抗氧化劑330-1~3份。將各原料加入到混合機(jī)里面,30~50℃,400~500rpm下預(yù)混合3~6分鐘,所得預(yù)混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒,擠出的物料經(jīng)冷卻、切粒獲得產(chǎn)品。本發(fā)明的抗熱氧聚酰胺6,各原料之間發(fā)生協(xié)同效應(yīng),產(chǎn)品抗氧化性能有大幅度提高,拉伸強(qiáng)度保持率明顯提高,流動(dòng)性好,并具有優(yōu)異的沖擊性能。另外具有良好的缺口沖擊性能、機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性和摩擦性能,以及良好的加工性能,可廣泛應(yīng)用于工程塑料中。
CN201611236020.4涉及一種用于C5石油樹(shù)脂抗熱氧老化和消除熒光的方法,包括在完成聚合反應(yīng)后以堿水洗滌出催化劑、分出廢水所得到的聚合反應(yīng)液中加入定量的抗氧化劑330和抗氧化劑S9228復(fù)配物的甲苯溶液攪拌,然后在200-250℃下對(duì)其進(jìn)行真空蒸餾回收聚合反應(yīng)溶劑和未聚合的C5輕組分至凈,降溫至170-180℃時(shí)加入定量的苯并三氮唑類紫外線吸收劑,經(jīng)成型得到外觀顏色呈類白色-微黃色、抗熱氧老化性能優(yōu)異的C5石油樹(shù)脂;同時(shí)抗氧化劑與苯并三氮唑類紫外線吸收劑的協(xié)效作用消除了熒光現(xiàn)象。該方法解決了目前生產(chǎn)工藝技術(shù)所得C5石油樹(shù)脂外觀顏色深,抗熱氧老化能力差和帶熒光的問(wèn)題。
主要參考資料
[1] [中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)] CN201110333175.0 抗氧化劑330的合成方法
[2] CN201510053148.6一種抗熱氧聚酰胺6及其制備方法和應(yīng)用
[3] CN201611236020.4一種用于C5樹(shù)脂的抗熱氧老化和消除熒光的方法