一种硫代酯类抗氧剂及其生产工艺制造技术

本申请抗氧剂的技术领域，具体公开了一种硫代酯类抗氧剂及其生产工艺。一种硫代酯类抗氧剂包括硫代二丙酸和脂肪醇，所述硫代二丙酸和脂肪醇的摩尔比为1:2；所述硫代二丙酸和脂肪醇经固体酸催化剂催化合成得到硫代酯类抗氧剂；所述固体酸催化剂为硫酸改性煅烧贝壳颗粒。本申请的硫代酯类抗氧剂可用于抗氧剂生产，其具有反应速率高、酯化反应效果好的优点。酯化反应效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种硫代酯类抗氧剂及其生产工艺


[0001]本申请涉及抗氧剂的
，更具体地说，它涉及一种硫代酯类抗氧剂及其生产工艺。

技术介绍

[0002]硫代酯类抗氧剂是一种能够延缓聚合物氧化老化的辅助抗氧剂，能够有效的分解聚合物氢过氧化物，使之转化为稳定的产物，从而使聚合物耐热氧化及不变色。
[0003]目前，相关的硫代酯类抗氧剂的生产工艺包括以下步骤：将硫代二丙酸和脂肪醇在浓硫酸催化剂的作用下升温进行酯化反应，生成硫代酯类抗氧剂。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为相关的硫代酯类抗氧剂在合成过程中采用浓硫酸为催化剂，尽管使用浓硫酸做催化剂具有价格低廉、活性高的优点，使用浓硫酸作催化剂容易对反应设备造成腐蚀，且合成反应结束后需要对大量废酸液进行处理后才能排放，处理压力较大。

技术实现思路

[0005]本申请所述的用量比为质量比。
[0006]本申请所述的硫酸溶液，假定密度与水相同，即1g/ml。
[0007]本申请所述的煅烧贝壳颗粒为贝壳颗粒经830
‑
840℃煅烧5
‑
10分钟得到的贝壳颗粒。
[0008]本申请所述的硫酸改性贝壳颗粒为硫酸
‑
锡
‑
贝壳颗粒和/或硫酸
‑
贝壳颗粒。
[0009]本申请所述的硫酸
‑
锡
‑
贝壳颗粒经过如下步骤制备得到：S1.先将贝壳颗粒进行煅烧处理在830
‑
840℃的条件下煅烧5
‑
10min，得到不完全煅烧的贝壳颗粒；S2.然后将上述煅烧不完全的贝壳颗粒进行水洗后抽滤、烘干；将五水氯化锡溶于乙醇中，与上述煅烧贝壳颗粒混匀，五水氯化锡与煅烧贝壳颗粒的质量比为1:(1
‑
3)，得到均匀混合物，干燥后得到固载有二氧化锡的的煅烧贝壳颗粒；S3.最后将上述固载有二氧化锡的煅烧贝壳颗粒浸渍在2
‑
4mol/L的硫酸溶液中2
‑
4h，浓硫酸与煅烧贝壳颗粒的用量比为(4
‑
5)：1，抽滤、90
‑
110℃条件下干燥2
‑
4h、490
‑
510℃条件下焙烧2
‑
4h，得到硫酸改性煅烧贝壳颗粒。
[0010]本申请所述的硫酸
‑
贝壳颗粒与硫酸
‑
贝壳颗粒不同的是，其制备步骤中不包括S2的步骤。
[0011]为了减少合成硫代酯类抗氧剂过程中催化剂腐蚀反应设备、废酸液处理压力大的问题，本申请提供一种硫代酯类抗氧剂及其生产工艺。
[0012]第一方面，本申请提供一种硫代酯类抗氧剂，采用如下的技术方案：一种硫代酯类抗氧剂，包括硫代二丙酸和脂肪醇，所述硫代二丙酸和脂肪醇的摩尔比为1:2，所述摩尔比为羧基与羟基的摩尔比；所述硫代二丙酸和脂肪醇经固体酸催化剂催化合成得到硫代酯类抗氧剂；所述固体酸催化剂为硫酸改性煅烧贝壳颗粒。
[0013]通过采用上述技术方案，硫代二丙酸和脂肪醇发生酯化反应生成酯和水，采用固体酸催化剂进行催化酯化反应，不易对反应设备造成腐蚀，具有良好的催化性能，且固体酸催化剂能够重复利用，延长了催化剂的使用寿命，解决了传统催化方式对废酸液的处理压力大的问题；硫酸改性煅烧贝壳颗粒，对贝壳颗粒进行煅烧后，一方面，使贝壳颗粒表面形成多孔结构，多孔结构有助于硫酸根的负载，保证了硫酸改性煅烧贝壳颗粒的催化活性，另一方面，贝壳颗粒的主要成分为碳酸钙，贝壳颗粒表面经过煅烧后碳酸钙转化为氧化钙，使煅烧贝壳颗粒表面的主要成分为氧化钙，在合成硫代酯类抗氧剂的过程中，脂肪醇与硫代二丙酸反应会有水不断蒸出，从而保证酯化反应朝正向进行，水分在快速蒸出的过程中会带走一部分热量，降低反应体系的温度使酯化反应速率降低，贝壳颗粒表面的氧化钙遇水会放热，降低水分蒸发对酯化反应的影响，保证酯化反应的反应速率。
[0014]优选的，所述硫酸
‑
煅烧贝壳颗粒的步骤制备包括：S1.将贝壳颗粒进行煅烧处理得到煅烧贝壳颗粒；S3.将煅烧贝壳颗粒浸渍在2
‑
4mol/L的硫酸溶液中2
‑
4h，所述浓硫酸与煅烧贝壳的用量比为(4
‑
5)：1，抽滤、干燥、焙烧得到硫酸改性煅烧贝壳颗粒。
[0015]通过采用上述技术方案，煅烧后的贝壳颗粒具有多孔结构，将煅烧贝壳颗粒浸渍在硫酸中，既能促使硫酸根充分的固载在煅烧贝壳颗粒表面，又不会造成大量的硫酸浪费，使固体酸催化剂具有良好的催化性能。
[0016]优选的，所述煅烧贝壳颗粒为在830
‑
840℃条件下煅烧5
‑
10分钟得到的贝壳颗粒。
[0017]通过采用上述技术方案，贝壳颗粒在830
‑
840℃条件下煅烧5
‑
10分钟，得到煅烧不完全的贝壳颗粒使其表面存在氧化钙，能够在酯化反应过程中产生水时，水分的快速蒸发，使酯化反应能够更好的朝正向进行，且氧化钙与水接触放出热量，降低水分蒸发造成反应过程中温度降低的情况，从而保证酯化反应的充分进行，提高反应速率；同时，煅烧不完全的贝壳颗粒保留了一定的骨架强度和密度，当酯化反应结束后方便对贝壳颗粒进行分离，且减少硫酸根从贝壳颗粒载体上脱落，进而保证催化活性。贝壳颗粒的煅烧条件在该取值范围内取值，对催化性能影响不大。
[0018]优选的，所述硫酸改性贝壳颗粒的制备步骤还包括：S2.将五水氯化锡溶于乙醇中，与S1步骤制备得到的煅烧贝壳颗粒混匀，五水氯化锡与煅烧贝壳颗粒的质量比为1：(1
‑
3)，得到均匀混合物，干燥后得到固载有二氧化锡的煅烧贝壳颗粒；S3.将S2制备得到的固载有二氧化锡的煅烧贝壳颗粒浸渍在2
‑
4mol/L的硫酸溶液中2
‑
4h，所述浓硫酸与煅烧贝壳的用量比为(4
‑
5)：1，抽滤、干燥、焙烧得到硫酸
‑
锡
‑
贝壳颗粒。
[0019]通过采用上述技术方案，由于在酯化反应的高温环境中，硫酸根容易脱落，造成固体酸催化剂的使用寿命降低；贝壳颗粒在经过煅烧后形成多孔结构后，先在煅烧贝壳颗粒表面先固载二氧化锡，使二氧化锡在贝壳颗粒表面均匀分散，增加煅烧贝壳颗粒的密度，方便后续酯化反应结束后与产品进行分离，再将贝壳颗粒浸渍在硫酸溶液中后，使硫酸根与二氧化锡配位，经过干燥焙烧后，硫酸根通过二氧化锡稳定的固定在煅烧贝壳颗粒表面，形成硫酸
‑
锡
‑
贝壳颗粒，从而减少了硫酸根的脱落，可以重复多次利用，延长了硫酸改性贝壳
颗粒的使用寿命。
[0020]优选的，所述硫酸改性煅烧贝壳颗粒的粒径为3
‑
8mm。
[0021]通过采用上述技术方案，硫酸改性煅烧贝壳颗粒的粒径在此范围内取值时，能够为酯化反应提供良好的催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫代酯类抗氧剂，其特征在于，包括硫代二丙酸和脂肪醇，所述硫代二丙酸和脂肪醇的摩尔比为1:2，所述摩尔比为羧基与羟基的摩尔比；所述硫代二丙酸和脂肪醇经固体酸催化剂催化合成得到硫代酯类抗氧剂；所述固体酸催化剂为硫酸改性煅烧贝壳颗粒。2.根据权利要求1所述的一种硫代酯类抗氧剂，其特征在于：所述硫酸
‑
煅烧贝壳颗粒的步骤制备包括：S1.将贝壳颗粒进行煅烧处理得到煅烧贝壳颗粒；S3.将煅烧贝壳颗粒浸渍在2
‑
4mol/L的硫酸溶液中2
‑
4h，所述浓硫酸与煅烧贝壳的用量比为（4
‑
5）：1，抽滤、干燥、焙烧得到硫酸改性煅烧贝壳颗粒。3.根据权利要求2所述的一种硫代酯类抗氧剂，其特征在于：所述煅烧贝壳颗粒为在830
‑
840℃条件下煅烧5
‑
10分钟得到的贝壳颗粒。4.根据权利要求1或2所述的一种硫代酯类抗氧剂，其特征在于：所述硫酸改性贝壳颗粒的制备步骤还包括：S2.将五水氯化锡溶于乙醇中，与S1步骤制备得到的煅烧贝壳颗粒混匀，五水氯化锡与煅烧贝壳颗粒的质量比为1：（1
‑
3），得到均匀混合物，干燥后得到固载有二氧化锡的煅烧贝壳颗粒；S3.将S2...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦蕾，刘凤东，王四军，
申请(专利权)人：松原百孚化工唐山有限公司，
类型：发明
国别省市：