三季戊醇的应用

背景及概述^[1]

单季戊四醇、双季戊四醇、三季戊醇(分别简称单季、双季、三季)是精细化工中间体，在高级润滑油、聚氨酯、PVC热稳定剂、增塑剂、防火剂以及涂料、油墨等方面有着广泛的应用，特别是双季、三季在高级航空润滑油、光敏涂料及油墨等方面有着季戊四醇不可比拟的优越性。目前，世界上双季、三季生产厂家很少，产量低，双、三季国内外市场一直供不应求，单、双、三季价格比多年来维持在1∶4.5∶3.5。研究开发单、双、三季戊醇，既可满足国内外市场，又可创造较大经济效益。双季的合成文献报道较多，而三季的合成文献报道很少，国内未见报道。

应用^[2-4]

三季戊醇是一种重要的化工原料，广泛的应用于松香酯、稳定剂材料、阻燃材料涂层、高级润滑油、黏合剂涂料、纺织品的柔软剂、制冷剂和分散剂等领域，其应用举例如下：

1）制备一种基于三季戊醇的聚丙烯无卤阻燃剂及其制备方法，属于阻燃技术领域。

将聚磷酸铵、三季戊醇、烷基酯类协效剂和盐催化剂分别进行研磨、干燥后进行混合，搅拌均匀后得到基于三季戊醇的聚丙烯无卤阻燃剂，为白色粉末状，隔热隔潮保存即可。本发明以磷-氮复合高效阻燃体系为特征，可以作为阻燃改性剂通过螺杆挤出制备无卤阻燃聚丙烯粒料；25%-32%的阻燃剂添加量即可达到厚度1.6mm的UL94V-0阻燃级别，使所得的聚丙烯组合物在不含卤素同时具有良好的阻燃性能和良好的机械性能且低烟无毒；阻燃、力学或电性能等应用性能长期稳定，具有环境适应性。

2）制备多元醇亚磷酸酯类阻燃环氧树脂，

制备方法：将三苯基亚磷酸酯，三季戊醇，苯酚和催化剂反应4~7小时，然后从反应产物中收集三季戊醇亚磷酸酯；然后将三季戊醇亚磷酸酯与三聚氰胺构成的阻燃体系的混合物加入环氧树脂与固化剂乙二胺的混合物，在10~80℃固化2~24小时，即获得多元醇亚磷酸酯类阻燃环氧树脂。本发明采用三季戊醇亚磷酸酯与三聚氰胺复配，添加了这种复配阻燃剂的环氧树脂，其阻燃性能进一步提高。本发明所制得的阻燃环氧树脂，抗潮性好，阻燃性良好，氧指数高达36.4%，无卤、低烟、无毒、无腐蚀性，对环境友好。

3）制备一种冷冻润滑油组成物，

包含由三季戊醇、二季戊四醇、季戊四醇或其混合物与一或多种的直链或支链饱和或不饱和C4-20脂肪酸反应而得的多元醇酯类产物，或由三季戊醇与一或多种直链或支链的饱和或不饱和C4-20脂肪酸反应而得的多元醇酯类产物、由二季戊四醇与一或多种直链或支链的饱和或不饱和C4-20脂肪酸反应而得的多元醇酯类产物或由季戊四醇与一或多种直链或支链的饱和或不饱和C4-20脂肪酸反应而得的多元醇酯类产物的混合物，该多元醇酯类产物具有下述性质：与冷媒(例如氢氟碳化物冷媒、氢氟烯烃冷媒等等)的互溶温度低于-25℃(20%的多元醇酯类在冷媒中)，及在40℃的运动黏度介于46~460cSt，且其在经相关压缩机标准条件下测试的后显示出较高工作黏度。

制备^[5-6]

方法1：一种75％级三季戊醇的生产方法，包括将规定量的甲醛、乙醛及碱液投入到缩合釜进行季戊四醇缩合反应，所得反应液降温沉降后经过次过滤，得到的清液返回季戊四醇系统，包括以下步骤：

a.将次过滤后季戊四醇滤饼进行加压，使滤饼中水分含量低于20%，然后送入酸性溶解槽，用浓度10%的甲酸溶液，按照三季戊醇滤饼占甲酸溶液质量为5%比例混合溶解，溶解液升温到90℃；

b.把溶解液泵送至脱色槽，加入0.1%的粉状活性炭进行混合，保温4小时，得到脱色液；脱色液经过活性炭压滤机过滤，过滤的清液送入结晶釜降温到25℃进行结晶；

c.结晶液送入第二压滤机进行压滤，得到水分低于20%含量在75%的三季戊醇湿料；

d.所得三季戊醇湿料送入转窑干燥器内，干燥到水分低于5%含量在75%的三季戊醇半成品；将三季戊醇半成品再送入旋转干燥器干燥到水分小于1%含量在75%的三季戊醇成品进行包装。

方法2：一种三季戊醇的制备方法，包括缩合、精馏脱醛、蒸发结晶、离心、干燥等基本步骤，其特征在于还包括以下步骤：

先分别将浓度为31%的甲醛50.4m3，浓度为98%乙醛5.25m3和浓度为2.88%液碱9.45m3在高位槽中备料，然后将浓度为31%甲醛按16.8m3/h速度投入到缩合管式反应器中，在甲醛投料2分钟后，按3.15m3/h速度向缩合管式反应器投入液碱，最后在液碱投料2分钟后，按1.75m3/h速度向缩合管式反应器投入乙醛，当管式反应器的温度达到45℃时，打开冷却水控制升温速率，升温速率为1℃/5min，直至所有投料完成。

把投料完成的反应液转移至3个缩合釜中，搅拌至反应完全，保温10分钟后，用浓度为85%的甲酸中和溶液的PH值为6~6.5，当温度为60℃，把含有三季戊醇共计75m3的缩合液送入沉降槽，打开搅拌，搅拌速度为15r/min，并用循环水降温至25℃后保温2两小时，降温速率为在2℃/h，将保温后的缩合液沉降24小时后，送入压滤器中过滤，使滤饼中的水分含量小于20%。过滤的滤饼经过压榨后得到湿料200公斤，送入转窑干燥器内进行首次干燥到水分含量为5%，进一步在旋转干燥器中干燥到滤饼的水分含量小于1%，得到成品三季戊醇140公斤。

主要参考资料

[1] 单、双、三季戊醇的合成

[2] CN201110163451.3一种基于三季戊醇的聚丙烯无卤阻燃剂及其制备方法

[3] CN200410067525.3一种多元醇亚磷酸酯类阻燃环氧树脂

[4] CN201410390065.1高效能冷冻润滑油组成物

[5] CN201811504630.7一种75％级三季戊醇的生产方法

[6] CN201811504575.1一种三季戊醇的制备方法