三乙二醇二异辛酸酯的制备和应用

背景及概述^[1]

三乙二醇二异辛酸酯具有优良的低温性、耐油性、抗静电性等，且具有一定的润滑性等特点。且三乙二醇二异辛酸酯与树脂极性相近，有较好的相溶性，是一种性能较好的溶剂型增塑剂。目前，三乙二醇二异辛酸酯广泛应用于聚乙烯醇缩丁醛（PVB）安全膜、合成橡胶、聚氯乙烯（PVC）、密封材料等的制备中，具有极大的应用价值。由于支链脂肪酸存在空间位阻，使得反应较难进行完全，因此开发适合于工业化生产的三乙二醇二异辛酸酯的合成工艺是非常有必要的。三乙二醇二异辛酸酯的合成一般在有机溶剂中合成，不符合绿色化学的技术要求，易造成环境污染。且一般选择金属氧化物、硫酸等为催化剂，在试剂生产中存在试剂较贵，腐蚀性较大、安全隐患大、收率较低等缺陷，不利于工业生产。由此可见，现有的合成路线，均不易于工业化生产。亟需寻求一种操作方便，反应条件温和的三乙二醇二异辛酸酯的制备方法。

制备^[1-2]

方法1：

首先用真空泵将一定配比的三甘醇、异辛酸、催化剂及助催化剂抽入酯化釜；用蒸汽将物料升温，回流出现后，减慢升温速度，保持回流相对稳定。待反应结束后，将反应液转入冷却粗滤釜，冷却后经板框压滤压出滤渣；滤液经粗油槽收集后进入脱轻组分釜。用蒸汽将脱轻组分釜升温，蒸出滤液中的超量异辛酸，得到三乙二醇二异辛酸酯粗品。三乙二醇二异辛酸酯粗品经冷却水洗釜、脱水釜、冷却精馏釜、精油板框滤油机进行冷却水洗、脱水、蒸馏及过滤，得到无色透明油状三乙二醇二异辛酸酯成品。

方法2：一种合成三乙二醇二异辛酸酯的方法，制备步骤包括。

（1）固体超强酸催化剂的制备。取TiCl4水溶液用稀氨水水解呈碱性（PH=9-11），静置24h后过滤，洗涤，得大量白色沉淀物。固体在110-130℃烘干后研磨成粉末。然后加入到0.5M硫酸铈的浓硫酸溶液中，反应8-14h后，过滤干燥，置于马弗炉焙烧，即得超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce。

（2）三乙二醇二异辛酸酯的合成。将三甘醇和异辛酸加入反应容器中，然后向反应容器中加入上述步骤中制备的催化剂，反应温度100-200℃，反应5-15h，反应结束停止加热得到粗品。其中三甘醇和异辛酸投料的物质量比为1：2~1：4，优选1：2.5。三甘醇与催化剂SO42-/TiO2/Ce的质量比为1：0.1~1：0.5，优选1：0.2。

（3）产品的后处理。将反应液过滤，滤出催化剂经过洗涤，干燥后回收使用。滤液用5%的NaOH溶液洗涤4次。有机相在用水洗、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏的淡黄色油状液体。

应用^[3-6]

三乙二醇二异辛酸酯可用于粘结剂和密封材料，可作为聚氯乙烯、纤维素制品和苯乙烯等产品的增塑剂。其作为聚乙烯醇缩丁醛胶片的特质增塑剂，是胶片加工过程中不可或缺的原料。特别是近年来随着建筑、汽车等行业的快速发展，促进了增塑剂三乙二醇二异辛酸酯市场需求的不断增长。

1）制备一种数码印花面料阻燃抗菌涂料，由以下组分组成：三乙二醇二异辛酸酯、酚醛环氧树脂、石墨粉、磷酸三辛酯、硬脂酸酯、氧化锆粉末、三盐基硫酸铅、三聚氰胺氰尿酸盐、偏苯三酸三辛酯、甲基乙烯基硅橡胶、三乙二醇二异辛酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、硬脂酸甘油酯、八甲基环四硅氧烷、异佛尔酮、聚乙烯醇缩丁醛、高氯酸铵、对羟基苯甲酸乙酯、杀毒矾、聚磷酸铵、辛酸甘油酯、苯乙烯化苯酚、尼泊金丙酯、香兰素。本发明产品具有较为优越的阻燃、耐酸碱、防霉变抗菌性能，改善了产品性能。

2）制备一种高强度耐腐蚀橡胶材料，其原料包括：天然橡胶、氧化锌、硬脂酸、防老剂、促进剂、白炭黑、古马隆、硫磺、氢氧化铝、三乙二醇二异辛酸酯、改性硬质陶土、助剂。本发明利用改性硬质陶土、天然橡胶、白炭黑、氢氧化铝、三乙二醇二异辛酸酯、古马隆等原料的配合使用，使橡胶材料具有良好的弹性、耐磨性、耐撕裂性、耐酸碱性、耐化学腐蚀性、防水性、防老化、拉伸强度、定伸应力等性能。本发明的性能满足钩编结构的水处理过滤管材料的要求，可用来制作钩编结构的水处理过滤管。

3）制备一种保水型长效缓释复合肥料，由硅藻土、水性丙烯酸乳液、草木灰、碳酸氢铵、食用菌渣、茶叶渣、复合生物菌、麦麸、樟脑草干粉、尿素、硝酸钾、月桂醇乙氧基硫酸铵、三乙二醇二异辛酸酯、腐植酸钠、石灰粉、竹炭粉和青蒿干粉制备而成，将食用菌渣、茶叶渣研磨粉碎，加入复合生物菌加水发酵，再加入硅藻土和石灰、水性丙烯酸乳液、尿素、硝酸钾、月桂醇乙氧基硫酸铵和三乙二醇二异辛酸酯，搅拌均匀，加入剩余原料的研磨粉，加入混合物中，加水调整，造粒烘干。本发明肥料含多种人体所需成份和丰富的矿物质，可为植物生长提供易吸收的矿质元素，环保安全，可有效改善土壤状况；缓释控制能力和吸水抗旱能力好，利用率高。

4）制备一种耐寒抗紫外高压橡胶胶管专用填料，由下列重量份的原料制成：凹凸棒土5-8、海泡石3-5、五氧化二钒1-2、二茂铁13-15、硬脂酸钡2-3、聚酰胺蜡微粉2-3、植酸2-3、三乙醇胺2-3、三乙二醇二异辛酸酯2-3、粉煤灰50-55、4-6%盐酸适量、水适量、助剂15-20；本发明填料添加了二茂铁，具有抗紫外线的性能，提高抗光老化性能；通过添加三乙二醇二异辛酸酯，能够提高胶管的耐寒性能；通过使用粉煤灰，降低了成本，补强性能好；通过使用本发明助剂，能提高填料的分散性、补强性能，能提高高压橡胶胶管的强度和耐冲击韧性，不易鼓泡变形。

主要参考资料

[1] 三乙二醇二异辛酸酯的生产工艺

[2] CN107778176-一种三乙二醇二异辛酸酯的合成工艺

[3] CN201610523875.9一种数码印花面料阻燃抗菌涂料

[4] CN201810235060.X一种高强度耐腐蚀橡胶材料

[5] CN201610068560.X一种保水型长效缓释复合肥料及其制备方法

[6] CN201410292924.3一种耐寒抗紫外高压橡胶胶管专用填料及其制备方法