一种连续制备抗氧剂1010的方法技术

本发明专利技术公开了一种连续制备抗氧剂1010的方法，所述方法包括：首先在配料釜中把固相反应物季戊四醇溶解在另一种液相反应物β

【技术实现步骤摘要】
一种连续制备抗氧剂1010的方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种采用连续搅拌釜式反应通过多级串联完成反应合成抗氧剂1010的方法。

技术介绍

[0002]抗氧剂1010化学名为：四[β
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（3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，其最终产品形态为白色结晶粉末，化学性状稳定，可广泛应用于通用塑料，工程塑料，合成橡胶，纤维，热熔胶，树脂，油品，墨水，涂料等行业中。目前其制备过程均为间歇操作，由β
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（3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸甲酯（以下简称3，5甲酯）在催化剂作用下与季戊四醇进行酯交换反应生成。
[0003]生成抗氧剂1010的酯交换反应需要在催化剂作用下进行，常用催化剂包括甲醇钠、叔丁醇钾、二丁基氧化锡，3，5甲酯与季戊四醇反应生成抗氧剂1010的同时，会生成副产物甲醇。酯交换反应过程中，季戊四醇与3，5甲酯反应的理论摩尔比为1:4，这是由于季戊四醇有四个对称羟基，在反应过程中，季戊四醇的四个羟基依次进行反应，只有四个羟基都需要与3，5甲酯进行酯交换才能生成最终目标产物。当季戊四醇的三个羟基完成反应以后，形成的中间产物3
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（3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸基由于立体结构较大，其最后一个羟基的酯交换反应收到一定限制，因此为了使反应尽量完全，必须增加反应停留时间，造成间歇操作过程周期较长。r/>[0004]而且在现有的制备抗氧剂1010方法中，均是采用间歇釜方法来制备抗氧剂。例如，在专利CN102485833 A：在常压反应釜内将3，5甲酯、季戊四醇和催化剂按照600：70：5的比例混合后，在真空条件下反应7
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9小时候，反应物经过结晶、甩料和干燥后，即得成品。在专利CN102329232 A：本专利技术公开了一种抗氧剂的合成方法，按顺序向反应釜中投入3，5甲酯、季戊四醇、催化剂、硅酸镁，给釜充氮气，0.5小时后，升温，物料全熔后，开启搅拌，控制反应温度155℃一200℃，在反应过程保持氮气流速，以将生成甲醇带出进入冷凝器，冷凝回收，在反应一小时后，停止反应，得到抗氧剂粗产品，经洗涤结晶后，干燥，得到抗氧剂。在专利CN 109896952 A：本专利技术提供一种抗氧剂1010的合成方法，投料给釜充氮气，0.5小时后，升温，物料全熔后，开启搅拌，控制反应温度，在反应过程保持氮气流速，以将生成甲醇带出进入冷凝器，冷凝回收，在反应10小时后，停止反应，得到抗氧剂1010粗产品，经洗涤结晶后，干燥，得到抗氧剂1010。
[0005]因此，目前抗氧剂生产均是采用间歇釜方法，首先把反应物料季戊四醇、3，5甲酯和催化剂投入反应釜，然后加热搅拌使季戊四醇溶解，然后再抽真空不进一步升温进行反应，反应由于间歇进行，生成的甲醇在反应条件下为气相状态从反应釜进入冷凝器冷凝回收，其中先降温后升温的方式导致能源浪费以及生产效率下降。
[0006]即使如此，此在实际生产和文献研究中都发现，仍会有部分三酯没能进一步与3，5甲酯反应变成1010，而是以副产物形式存在于反应液中。由此而造成的目前间歇生产装置操作周期长、反应不完全、副产物含量多且劳动强度大的缺点。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种连续制备抗氧剂1010的方法，用以解决现有抗氧剂生产均是采用间歇釜方法，其中先降温后升温的方式导致能源浪费以及生产效率下降，以及间歇生产装置操作周期长、反应不完全、副产物含量多且劳动强度大的缺点的技术问题。
[0008]针对间歇反应的以上问题，分析发现羟基与3，5甲酯的酯交换反应是一个平衡反应，增加反应物的浓度和降低产物的浓度，均有利于反应向目标产物方向进行，因此生产过程中通常利用提高3，5甲酯的摩尔配比，同时在反应过程中采用真空和高温的方法带走副产物甲醇，从而促进反应向正方向进行。因此，本专利技术在以上理论分析的基础上，提出了一种连续制备抗氧剂1010的方法，包括以下步骤：配料步骤，首先将颗粒状季戊四醇加入配料釜中，充氮保护；再投入β
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（3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸甲酯（以下简称3,5甲酯），升温并开启搅拌，使所述季戊四醇充分溶解并与所述β
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（3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸甲酯混合为反应液；连续制备抗氧剂步骤，将所述配料釜中的反应液利用送料泵送入一级反应釜，同时加入催化剂，所述一级反应釜中的反应液送入二级反应釜，所述二级反应釜中的反应液送入保护反应釜，在所述保护反应釜内生成具有抗氧剂1010的粗产品；提纯抗氧剂步骤，将所述保护反应釜内的粗产品提纯获得抗氧剂1010。
[0009]进一步地，投入所述配料釜中的3,5甲酯和季戊四醇的质量比例在（8.6
‑
15）:1之间；配料釜温度在80
‑
150℃之间，压力在0.01
‑
0.2MPa之间。
[0010]进一步地，所述一级反应釜温度控制在150
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200℃之间；其压力在0.0005
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0.005MPa之间；反应液在所述一级反应釜、所述二级反应釜液的留时间在0.5
‑
2.0h之间。
[0011]进一步地，所述二级反应釜温度控制在170
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210℃之间；其压力在0.0005
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0.005MPa之间；反应液在所述二级反应釜的留时间在0.5
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2.0小时之间。
[0012]进一步地，所述保护反应釜温度在170
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210℃之间；其压力在0.0005
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0.005MPa之间；反应液在所述反应釜的停留时间在0.5
‑
2.0小时之间。
[0013]进一步地，在所述提纯抗氧剂步骤中，所述保护反应釜内的粗产品经过洗涤、结晶和干燥步骤进行提纯，获得抗氧剂1010。
[0014]进一步地，在所述配料步骤之前还包括：设置生产线步骤，将所述配料釜、所述送料泵、所述一级反应釜、所述二级反应釜和所述保护反应釜依次连接形成连续制备抗氧剂1010的生产线；其中，所述配料釜、所述一级反应釜、所述二级反应釜和所述保护反应釜均具有夹套加热装置和搅拌装置，且所述一级反应釜、所述二级反应釜或所述保护反应釜的气相出料口连通冷凝装置。
[0015]进一步地，在所述设置生产线步骤中，所述夹套加热装置采用蒸汽或导热油进行加热，所述冷凝装置采用温水冷却。
[0016]进一步地，在所述设置生产线步骤中，所述冷凝装置设有至少一级冷凝器；其中所述冷凝器与一真空系统连通，用于冷凝回收中间产物；与所述一级反应釜、所述二级反应釜直接相连的冷凝器与所述一级反应釜、所述二级反应釜之间还设有回流管。
[0017]进一步地，在所述设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续制备抗氧剂1010的方法，其特征在于，包括以下步骤：配料步骤，首先将颗粒状季戊四醇加入配料釜中，充氮保护；再投入β
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（3,5
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二叔丁基
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羟基苯基）丙酸甲酯，升温并开启搅拌，使所述季戊四醇充分溶解并与所述β
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（3,5
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二叔丁基
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羟基苯基）丙酸甲酯混合为反应液；连续制备抗氧剂步骤，将所述配料釜中的反应液利用送料泵送入一级反应釜，同时加入催化剂，所述一级反应釜中的反应液送入二级反应釜，所述二级反应釜中的反应液送入保护反应釜，在所述保护反应釜内生成具有抗氧剂1010的粗产品；提纯抗氧剂步骤，将所述保护反应釜内的粗产品提纯获得抗氧剂1010。2.根据权利要求1所述的连续制备抗氧剂1010的方法，投入所述配料釜中的β
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（3,5
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二叔丁基
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羟基苯基）丙酸甲酯和季戊四醇的质量比例在（8.6
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15）:1之间；配料釜温度在80
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150℃之间，压力在0.01
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0.2MPa之间。3.根据权利要求1所述的连续制备抗氧剂1010的方法，所述一级反应釜温度控制在150
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200℃之间，其压力在0.0005
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0.005MPa之间；反应液在所述一级反应釜、所述二级反应釜液的留时间在0.5
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2.0h之间。4.根据权利要求1所述的连续制备抗氧剂1010的方法，所述二级反应釜温度控制在170
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210℃之间，其压力在0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓岩，毕荣山，韩智慧，张艳，林健健，夏力，赵军，项曙光，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：