94-28-0 / 三乙二醇二異辛酸酯的制備和應用

背景及概述^[1]

三乙二醇二異辛酸酯具有優(yōu)良的低溫性、耐油性、抗靜電性等，且具有一定的潤滑性等特點。且三乙二醇二異辛酸酯與樹脂極性相近，有較好的相溶性，是一種性能較好的溶劑型增塑劑。目前，三乙二醇二異辛酸酯廣泛應用于聚乙烯醇縮丁醛（PVB）安全膜、合成橡膠、聚氯乙烯（PVC）、密封材料等的制備中，具有極大的應用價值。由于支鏈脂肪酸存在空間位阻，使得反應較難進行完全，因此開發(fā)適合于工業(yè)化生產(chǎn)的三乙二醇二異辛酸酯的合成工藝是非常有必要的。三乙二醇二異辛酸酯的合成一般在有機溶劑中合成，不符合綠色化學的技術(shù)要求，易造成環(huán)境污染。且一般選擇金屬氧化物、硫酸等為催化劑，在試劑生產(chǎn)中存在試劑較貴，腐蝕性較大、安全隱患大、收率較低等缺陷，不利于工業(yè)生產(chǎn)。由此可見，現(xiàn)有的合成路線，均不易于工業(yè)化生產(chǎn)。亟需尋求一種操作方便，反應條件溫和的三乙二醇二異辛酸酯的制備方法。

制備^[1-2]

方法1：

首先用真空泵將一定配比的三甘醇、異辛酸、催化劑及助催化劑抽入酯化釜；用蒸汽將物料升溫，回流出現(xiàn)后，減慢升溫速度，保持回流相對穩(wěn)定。待反應結(jié)束后，將反應液轉(zhuǎn)入冷卻粗濾釜，冷卻后經(jīng)板框壓濾壓出濾渣；濾液經(jīng)粗油槽收集后進入脫輕組分釜。用蒸汽將脫輕組分釜升溫，蒸出濾液中的超量異辛酸，得到三乙二醇二異辛酸酯粗品。三乙二醇二異辛酸酯粗品經(jīng)冷卻水洗釜、脫水釜、冷卻精餾釜、精油板框濾油機進行冷卻水洗、脫水、蒸餾及過濾，得到無色透明油狀三乙二醇二異辛酸酯成品。

方法2：一種合成三乙二醇二異辛酸酯的方法，制備步驟包括。

（1）固體超強酸催化劑的制備。取TiCl4水溶液用稀氨水水解呈堿性（PH=9-11），靜置24h后過濾，洗滌，得大量白色沉淀物。固體在110-130℃烘干后研磨成粉末。然后加入到0.5M硫酸鈰的濃硫酸溶液中，反應8-14h后，過濾干燥，置于馬弗爐焙燒，即得超強酸催化劑SO42-/TiO2/Ce。

（2）三乙二醇二異辛酸酯的合成。將三甘醇和異辛酸加入反應容器中，然后向反應容器中加入上述步驟中制備的催化劑，反應溫度100-200℃，反應5-15h，反應結(jié)束停止加熱得到粗品。其中三甘醇和異辛酸投料的物質(zhì)量比為1：2~1：4，優(yōu)選1：2.5。三甘醇與催化劑SO42-/TiO2/Ce的質(zhì)量比為1：0.1~1：0.5，優(yōu)選1：0.2。

（3）產(chǎn)品的后處理。將反應液過濾，濾出催化劑經(jīng)過洗滌，干燥后回收使用。濾液用5%的NaOH溶液洗滌4次。有機相在用水洗、飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾的淡黃色油狀液體。

應用^[3-6]

三乙二醇二異辛酸酯可用于粘結(jié)劑和密封材料，可作為聚氯乙烯、纖維素制品和苯乙烯等產(chǎn)品的增塑劑。其作為聚乙烯醇縮丁醛膠片的特質(zhì)增塑劑，是膠片加工過程中不可或缺的原料。特別是近年來隨著建筑、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，促進了增塑劑三乙二醇二異辛酸酯市場需求的不斷增長。

1）制備一種數(shù)碼印花面料阻燃抗菌涂料，由以下組分組成：三乙二醇二異辛酸酯、酚醛環(huán)氧樹脂、石墨粉、磷酸三辛酯、硬脂酸酯、氧化鋯粉末、三鹽基硫酸鉛、三聚氰胺氰尿酸鹽、偏苯三酸三辛酯、甲基乙烯基硅橡膠、三乙二醇二異辛酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、硬脂酸甘油酯、八甲基環(huán)四硅氧烷、異佛爾酮、聚乙烯醇縮丁醛、高氯酸銨、對羥基苯甲酸乙酯、殺毒礬、聚磷酸銨、辛酸甘油酯、苯乙烯化苯酚、尼泊金丙酯、香蘭素。本發(fā)明產(chǎn)品具有較為優(yōu)越的阻燃、耐酸堿、防霉變抗菌性能，改善了產(chǎn)品性能。

2）制備一種高強度耐腐蝕橡膠材料，其原料包括：天然橡膠、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、促進劑、白炭黑、古馬隆、硫磺、氫氧化鋁、三乙二醇二異辛酸酯、改性硬質(zhì)陶土、助劑。本發(fā)明利用改性硬質(zhì)陶土、天然橡膠、白炭黑、氫氧化鋁、三乙二醇二異辛酸酯、古馬隆等原料的配合使用，使橡膠材料具有良好的彈性、耐磨性、耐撕裂性、耐酸堿性、耐化學腐蝕性、防水性、防老化、拉伸強度、定伸應力等性能。本發(fā)明的性能滿足鉤編結(jié)構(gòu)的水處理過濾管材料的要求，可用來制作鉤編結(jié)構(gòu)的水處理過濾管。

3）制備一種保水型長效緩釋復合肥料，由硅藻土、水性丙烯酸乳液、草木灰、碳酸氫銨、食用菌渣、茶葉渣、復合生物菌、麥麩、樟腦草干粉、尿素、硝酸鉀、月桂醇乙氧基硫酸銨、三乙二醇二異辛酸酯、腐植酸鈉、石灰粉、竹炭粉和青蒿干粉制備而成，將食用菌渣、茶葉渣研磨粉碎，加入復合生物菌加水發(fā)酵，再加入硅藻土和石灰、水性丙烯酸乳液、尿素、硝酸鉀、月桂醇乙氧基硫酸銨和三乙二醇二異辛酸酯，攪拌均勻，加入剩余原料的研磨粉，加入混合物中，加水調(diào)整，造粒烘干。本發(fā)明肥料含多種人體所需成份和豐富的礦物質(zhì)，可為植物生長提供易吸收的礦質(zhì)元素，環(huán)保安全，可有效改善土壤狀況；緩釋控制能力和吸水抗旱能力好，利用率高。

4）制備一種耐寒抗紫外高壓橡膠膠管專用填料，由下列重量份的原料制成：凹凸棒土5-8、海泡石3-5、五氧化二釩1-2、二茂鐵13-15、硬脂酸鋇2-3、聚酰胺蠟微粉2-3、植酸2-3、三乙醇胺2-3、三乙二醇二異辛酸酯2-3、粉煤灰50-55、4-6%鹽酸適量、水適量、助劑15-20；本發(fā)明填料添加了二茂鐵，具有抗紫外線的性能，提高抗光老化性能；通過添加三乙二醇二異辛酸酯，能夠提高膠管的耐寒性能；通過使用粉煤灰，降低了成本，補強性能好；通過使用本發(fā)明助劑，能提高填料的分散性、補強性能，能提高高壓橡膠膠管的強度和耐沖擊韌性，不易鼓泡變形。

主要參考資料

[1] 三乙二醇二異辛酸酯的生產(chǎn)工藝

[2] CN107778176-一種三乙二醇二異辛酸酯的合成工藝

[3] CN201610523875.9一種數(shù)碼印花面料阻燃抗菌涂料

[4] CN201810235060.X一種高強度耐腐蝕橡膠材料

[5] CN201610068560.X一種保水型長效緩釋復合肥料及其制備方法

[6] CN201410292924.3一種耐寒抗紫外高壓橡膠膠管專用填料及其制備方法