癸二酸二辛酯的主要应用

背景及概述^[1-2]

癸二酸二辛酯为浅黄色或无色透明液体。色泽(APHA)小于40。凝固点-40℃，沸点377℃(0.1MPa)、256℃(0.67kPa)。相对密度0.912(25℃)。折射率1.449～1.451(25℃)。着火点257℃～263℃。黏度25mPa·s(25℃)。不溶于水，溶于烃类、醇类、酮类、酯类、氯代烃类、醚等有机溶剂。与聚氯乙烯、硝酸纤维素、乙基纤维素等树脂和氯丁橡胶等橡胶的相容性好。其增塑效率高，挥发性低，既具有优良的耐寒性，又有较好的耐热性、耐光性和电绝缘性，而且加热时具有良好的润滑性，使制品外观、手感良好，特别适用于制作耐寒电线电缆料、人造革、薄膜、板材、片材等。美国FDA许可癸二酸二辛酯增塑的塑料薄膜用于食品包装材料。

产品标准^[1]

应用^[2-4]

癸二酸二辛酯为耐寒增塑剂的优良品种之一，适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、纤维素树脂和合成橡胶等聚合物制品，具有增塑效率高、挥发性低、耐寒、耐热、耐光性好和一定的电绝缘性等特点，特别适合在耐寒电线电缆、人造革、板材、片材、薄膜等制品中使用。由于迁移性较大，易被烃类溶剂抽出，不耐水且与基础树脂的相容性有限，故常常作为辅助增塑剂与邻苯二甲酸类主增塑剂并用。其应用举例如下：

1）制备一种可降解PVC人造革，包括表皮层、发泡层和胶水层，其表皮层：PVC粉100phr，柠檬酸酯20-70phr，癸二酸二辛酯20-60phr，稳定剂2-4phr，填充剂3-5phr，色浆3-5phr；发泡层：PVC粉100phr，柠檬酸酯20-70phr，癸二酸二辛酯20-60phr，稳定剂2-4phr，填充剂3-5phr，发泡剂1-5phr；胶水层：PVC粉100phr，柠檬酸酯20-70phr，癸二酸二辛酯20-60phr，稳定剂2-4phr，填充剂3-5phr。使用柠檬酸酯和癸二酸二辛酯组合作为增塑剂，此混合增塑剂增速效果优异，与PVC共混制成表皮材料。制得的表皮性能与传统PVC相同，且完全避免邻苯类增塑剂的使用，成为新型环保汽车内饰材料。有效地降低不可再生资源的消耗，同时也降低对环境的危害。

2）制备一种新型高温润滑脂，包括基础油、聚四氟乙烯、碳黑、二氧化钛、硬脂酸、芳香酸、蓖麻基癸二酸二辛酯、己二酸二甲酯、聚甲基丙烯酸酯，各组分的质量份数为：基础油55-75、聚四氟乙烯3-10、碳黑5-8、二氧化钛8-16、硬脂酸10-15、芳香酸10-16、蓖麻基癸二酸二辛酯5-10、己二酸二甲酯50-60、聚甲基丙烯酸酯5-9。本发明新型高温润滑脂采用先进的生物技术，用于滚动零部件上的一种高性能的油脂，含有特殊的聚合物使它具有优异的高温性。适用于高速齿轮箱有耐高温，粘度高，不易跑油，持久高效。

制备^[5-6]

方法1：癸二酸和辛醇(质量比1∶1.6)在硫酸(癸二酸和辛醇总重量的0.25%)的催化下进行酯化反应，先生成单辛酯，这步酯化较为容易。第二步生成双酯，较为困难。要控制较高的温度，约130℃～140℃，0.093MPa真空度下进行脱水，反应时间3～5h，才可获得高收率。粗酯用2%～5%的纯碱水溶液中和，然后在70℃～80℃下水洗，再于0.096～0.097MPa的真空度下脱醇，当粗酯闪点达到205℃时即为终点。粗酯经压滤即得成品。反应式如下：

方法2：一种耐寒增塑剂癸二酸二辛酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、酯化反应过程：按比例将2-乙基己醇和癸二酸投入到酯化反应釜中，加热到150～165℃，加入钛酸酯类催化剂，继续升温到210～225℃，进行酯化反应；当反应产物的酸值≤0.20mgKOH/g时，酯化反应结束，制得酯化混合物备用；

步骤二、脱醇过程：将所述步骤一制得的酯化混合物先进行常压脱醇，再经过真空脱醇，脱除过量的2-乙基己醇，制得脱醇混合物备用；

步骤三、中和反应过程：将所述步骤二制得的脱醇混合物降温到95～105℃，加入3%的NaOH水溶液，进行中和反应过程，制得癸二酸二辛酯粗产品备用；

步骤四、减压蒸馏过程：将所述步骤三制得的癸二酸二辛酯粗产品转移到蒸馏釜中，进行减压蒸馏，制得癸二酸二辛酯馏出物备用；

步骤五、吸附、压滤过程：将所述步骤四制得的癸二酸二辛酯馏出物置于压滤釜中降温到100～115℃，用多孔性吸附材料进行吸附脱色；再经过压滤过程，制得耐寒增塑剂癸二酸二辛酯产品。

方法3：一种癸二酸二辛酯的制备方法，包括如下步骤：

S1、向反应釜中投入5000kg癸二酸和8000-12000kg的原料原料醇；

S2、待反应釜中温度升至100～115℃时，继续往反应釜中投加5.0-12.0kg的钛酸四丁酯和12.0～21.0kg原料醇；

S3、待反应釜中温度升至125～135℃时，继续往反应釜中投加10.0～20.0kg钛酸四丁酯、3.5～10.0kg三异辛酸锡以及20.0～35.0kg原料醇；

S4、待反应釜中温度升至160～170℃时，继续往反应釜中投加10.0～25.0kg钛酸四丁酯和15.0～20.0kg原料醇；

S5、待反应釜中温度升至升温至185～190℃时，继续往反应釜中投加2.5～8.0kgSiO₂和1.8～3.5kgAl₂O₃；

S6、待反应结束后抽至1～10KPa保持30～60min真空脱醇；

S7、脱醇结束后加入2～3m³1.0～1.5％浓度的Na₂CO₃；

S8、静置15～30min后分水，升温至110～120℃抽真空至-0.090～-0.099MPa脱水；

S9、加入30～50kg活性炭加热至100～115℃搅拌20～40min，压滤获得产品；

主要参考资料

[1] 实用化学品配方手册

[2] 癸二酸二辛酯的开发

[3] CN201811306029.7一种可降解PVC人造革及其制备工艺及其生产工艺

[4] CN201710394859.9一种新型高温润滑脂

[5] CN201510948951.6一种耐寒增塑剂癸二酸二辛酯的制备方法

[6] CN201711480125.9一种癸二酸二辛酯的制备方法