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癸二酸二辛酯的主要应用

发布日期:2019/6/12 16:14:01

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