一种过氧化2-乙基己酸叔戊酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种过氧化2

【技术实现步骤摘要】
一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法


[0001]本专利技术涉及过氧化物的合成领域，具体涉及一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法。

技术介绍

[0002]PVC悬浮聚合所用引发剂按分子结构分为2类：一类为有机过氧化物，一类为偶氮化合物。在氯乙烯聚合中应用的偶氮类引发剂主要为偶氮二异庚睛和偶氮二异丁腈，该种类已基本淘汰。目前普遍使用的是有机过氧化物。按其外观分为固体型、溶剂型和水乳型。目前，亚洲市场主要使用溶剂型引发剂，欧洲由于环保问题使用水乳型引发剂，美国使用纯引发剂。日本使用最多的引发剂品种为过氧化酯类，占引发剂用量的70％，过氧化碳酸酯类占引发剂用量的30％，1980年到2000年广泛使用，2000年后用量逐年降低。引发剂自由基活性高，残留在树脂中的自由基团易夺取PVC大分子链上氢离子使其形成双键，导致树脂易变色，如过氧化碳酸酯类。而过氧化酯类引发剂，由于其产生的自由基自身会发生偶合反应，夺取PVC大分子链上氢离子的几率很小，酯类引发剂的碳键数量影响其夺取PVC大分子链上氢离子的速度，碳键多，速度慢。研究表明，过氧化酯类夺取PVC大分子链上氢离子的几率是过氧化碳酸酯类的1/10。因此，国外引发剂发展趋势已由过氧化二碳酸酯类向过氧化酯类过渡。
[0003]目前，国内对引发剂的研究较晚、品种较少，主要集中在过氧化二碳酸
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(2
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乙基已基)酯(EHP)和过氧化新癸酸异丙苯酯(Tx
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99)的生产应用上。比如，中国专利CN110981778A公开一种过氧化新癸酸异丙苯酯及溶剂型CNP的制备方法，所述制备方法利用过氧化氢异丙苯、碱液和新癸酰氯反应得到油包水乳液。中国专利CN106902869A公开一种固载化相转移催化剂，其是采用以下方法制备而得：将载体加入到含有相转移催化剂的有机溶剂中，加热回流、反应10～20h，之后进行洗涤过滤，得到固载化季铵盐相转移催化剂；所述的固载化相转移催化剂可以应用于制备过氧化新葵酸异丙苯酯。因而可知，现有技术中较少的过氧化酯种类限制了对于PVC材料合成的进一步发展；此外，现有合成过氧化酯所采用的相转移催化剂虽然能够解决母液与水分离的低效问题，但是由于其使用的是介孔分子筛作为载体，存在催化性能偏弱以及水稳性差的缺陷，从而导致其应用受限。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种高效合成过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，包括以下步骤：
[0007](1)制备纳米级的高活性催化剂：
[0008]S1.以钽源、钪源、铝源和硅源作为反应物，以四丙基氢氧化铵作为模板剂，在碱性环境下混合后，依次经过低温处理、高温处理和烧结处理，粉碎过筛后，得到第一反应固体；
[0009]S2.将第一反应固体依次经过氨丙基三乙氧基硅烷处理、碱性溶液处理和正十八烷基硅烷处理，得到纳米级的高活性催化剂；
[0010](2)将叔戊基过氧化氢溶液与碱液混合，搅拌反应，制备得到叔戊基过氧化氢的金属盐溶液；
[0011](3)向叔戊基过氧化氢的金属盐溶液中投入纳米级的高活性催化剂，然后加入乙基己酰氯，搅拌反应，控制温度和搅拌速度，最终得到产物过氧化2
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乙基己酸叔戊酯。
[0012]优选地，步骤(1)的S1过程中，所述钽源包括五氯化钽、五氟化钽、乙醇钽中的一种，所述钪源包括硝酸钪、三氯化钪中的一种，所述铝源为异丙醇铝，所述硅源为正硅酸乙酯。
[0013]优选地，步骤(1)的S1过程中，所述碱性环境混合是指在浓度为1.5
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3.5mol/L的氢氧化钠溶液条件下混合。
[0014]优选地，步骤(1)的S1过程中，所述低温处理是指升温至110
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120℃，搅拌反应8
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12h；所述高温处理是指在180
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220℃的温度条件下保温反应8
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12h；所述烧结处理是指在600℃条件下保温处理4
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5h。
[0015]优选地，所述S1过程具体包括：
[0016]①
分别称取五氯化钽、硝酸钪、异丙醇铝和正硅酸乙酯混合至碱性溶液中，搅拌均匀后，加入四丙基氢氧化铵，在室温下充分混合18
‑
24h后，得到第一反应混液；
[0017]其中，五氯化钽、硝酸钪、异丙醇铝、正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵与碱性溶液的质量比值是0.12
‑
0.24：0.09
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0.18：1.02
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2.04：20.8
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41.6：2.03
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4.06：100
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200。
[0018]②
将第一反应混液加入至反应烧瓶内，搭建好冷凝装置后，将反应烧瓶升温至110
‑
120℃，回流搅拌反应8
‑
12h，得到第二反应混液；
[0019]③
将第二反应混液转移至不锈钢反应釜内，密封好之后，将不锈钢反应釜放置在180
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220℃的烘箱内，保温反应8
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12h后，自然风冷至室温后，将反应液通过真空泵过滤，将得到的固体物质收集，在真空条件下干燥至恒重，然后再置于高温炉内，升温速度是2
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4℃/min，升高温度至600℃，保温处理4
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5h，得到第一反应固体。
[0020]优选地，步骤(1)的S1过程中，第一反应固体的粒径范围是150
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200nm。
[0021]优选地，步骤(1)的S2过程中，所述氨丙基三乙氧基硅烷处理的过程为：
[0022]将第一反应固体与N
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甲基吡咯烷酮混合在反应烧瓶内，充分混合后，加入氨丙基三乙氧基硅烷，升温至55
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65℃，搅拌处理5
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8h后，离心收集固体，使用丙酮冲洗三次，在真空条件下干燥至恒重，得到第二反应固体；
[0023]其中，第一反应固体、氨丙基三乙氧基硅烷与N
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甲基吡咯烷酮的质量比值是1：0.31：30
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50。
[0024]优选地，步骤(1)的S2过程中，所述碱性溶液处理的过程为：
[0025]将第二反应固体与碱性溶液混合至反应烧瓶内，充分搅匀后，升温至55
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65℃，搅拌处理1
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3h后，离心收集固体，使用丙酮冲洗三次，在真空条件下干燥至恒重，得到第三反应固体；
[0026]其中，碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，质量浓度是5％；第二反应固体与碱性溶液的质量比值是1：15
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20。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备纳米级的高活性催化剂：S1.以钽源、钪源、铝源和硅源作为反应物，以四丙基氢氧化铵作为模板剂，在碱性环境下混合后，依次经过低温处理、高温处理和烧结处理，粉碎过筛后，得到第一反应固体；S2.将第一反应固体依次经过氨丙基三乙氧基硅烷处理、碱性溶液处理和正十八烷基硅烷处理，得到纳米级的高活性催化剂；(2)将叔戊基过氧化氢溶液与碱液混合，搅拌反应，制备得到叔戊基过氧化氢的金属盐溶液；(3)向叔戊基过氧化氢的金属盐溶液中投入纳米级的高活性催化剂，然后加入乙基己酰氯，搅拌反应，控制温度和搅拌速度，最终得到产物过氧化2
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乙基己酸叔戊酯。2.根据权利要求1所述的一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)的S1过程中，所述钽源包括五氯化钽、五氟化钽、乙醇钽中的一种，所述钪源包括硝酸钪、三氯化钪中的一种，所述铝源为异丙醇铝，所述硅源为正硅酸乙酯。3.根据权利要求1所述的一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)的S1过程中，所述碱性环境混合是指在浓度为1.5
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3.5mol/L的氢氧化钠溶液条件下混合；所述低温处理是指升温至110
‑
120℃，搅拌反应8
‑
12h；所述高温处理是指在180
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220℃的温度条件下保温反应8
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12h；所述烧结处理是指在600℃条件下保温处理4
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5h。4.根据权利要求1所述的一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，其特征在于，所述S1过程具体包括：
①
分别称取五氯化钽、硝酸钪、异丙醇铝和正硅酸乙酯混合至碱性溶液中，搅拌均匀后，加入四丙基氢氧化铵，在室温下充分混合18
‑
24h后，得到第一反应混液；其中，五氯化钽、硝酸钪、异丙醇铝、正硅酸乙酯、四丙基氢氧化铵与碱性溶液的质量比值是0.12
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0.24：0.09
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0.18：1.02
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2.04：20.8
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41.6：2.03
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4.06：100
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200。
②
将第一反应混液加入至反应烧瓶内，搭建好冷凝装置后，将反应烧瓶升温至110
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120℃，回流搅拌反应8
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12h，得到第二反应混液；
③
将第二反应混液转移至不锈钢反应釜内，密封好之后，将不锈钢反应釜放置在180
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220℃的烘箱内，保温反应8
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12h后，自然风冷至室温后，将反应液通过真空泵过滤，将得到的固体物质收集，在真空条件下干燥至恒重，然后再置于高温炉内，升温速度是2
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4℃/min，升高温度至600℃，保温处理4
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5h，得到第一反应固体。5.根据权利要求1所述的一种过氧化2
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乙基己酸叔戊酯的合成方法，其特征在于，步骤(1)的S2过程中，所述氨丙基三乙氧基硅烷处理的过程为：将第一反应固体与N
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甲基吡咯烷酮混合在反应烧瓶内，充分混合后，加入氨丙基三乙氧基硅烷，升温至55

【专利技术属性】
技术研发人员：董淑祥，
申请(专利权)人：辽宁中茂新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：