本发明专利技术公开了一种沸石负载固体超强酸催化合成聚苯酯的方法，该方法采
用固体沸石负载SO42-/MxOy，形成固体超强酸，此固体超强酸在合成聚苯酯的
酯化反应后很容易与酯化液体产物进行分离，从而避免了酸对缩聚反应的影响；
本方法采用沸石固体超强酸合成聚苯酯，不仅使合成反应第一步中的酸催化剂
易与酯化产物分离，对缩聚反应不会造成影响，且具有催化能力加强，不会对
反应器造成腐蚀等优点，同时沸石固体超强酸具有使用寿命长，可重复使用，
对保护环境具有一定的意义。
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
浓硫酸催化剂是一种重要而广泛应用于有机化学反应，尤其是酯化反应的催 化剂。但浓硫酸作为传统的酸催化剂存在许多缺陷，如在生产工艺上难以实现 连续生产，催化剂不易与原料和产物分离，设备腐蚀，以及浓硫酸的存在易使 有机物炭化、氧化、反应选择性差、副反应多。同时，因使用浓硫酸而产生大 量的酸性废水，严重污染环境。在环保呼声日益高涨的今天，浓硫酸催化剂的 使用会越来越受到限制。因此，从化学工业可持续发展的观点来看，这类液体 酸催化剂己不适用于环境保护的要求，而对废弃催化剂的处理亦增加了生产成 本，因此，必须找到替代的新型催化材料，以满足绿色化学的标准。
技术实现思路
本专利技术方法主要是针对在合成聚苯酯高聚物的过程中的酯化反应步骤。聚苯 酯的合成通常分两步进行， 一是酯化反应，二是縮聚反应。传统的聚苯酯合成 中的酯化反应采用的催化剂是浓硫酸，而酯化反应后的产物是难以与浓硫酸分 离的，因此，酯化产物通常是在不分离的情况下直接进行下一步的縮聚反应， 显然浓硫酸必然会对縮聚反应造成不利的影响，进而影响缩聚产物的性能，如 产物分子量的大小，产物的色泽等。如何在酯化过程中使酯化产物与酸催化剂分离，进而不对后面的縮聚反应造成影响是本专利技术的目的。本专利技术的要点是采用固体沸石负载S0427MxOy，形成固体超强酸，此固体超强酸在合成聚苯酯的酯化反应后很容易与酯化液体产物进行分离，从而避免了酸对縮聚反应的影响。用SO/7MxOy/沸石固体强酸作催化剂合成聚苯酯时， 最佳合成条件为沸石负载MxOy后在浓度为lmol/1的硫酸中浸泡时间6小时， 固体超强酸在马弗炉中焙烧温度为55(TC，催化剂用量O. 5g，酯化时间2.5小 时，縮聚时间1.5小时，縮聚温度为33(TC 34(TC，在此最佳合成条件下聚苯 酯的产率最高可达89%。该方法的步骤如下(1) 超强酸的制备将负载有MxOy的沸石放入0.5 lmo1/1的浓硫酸中浸 泡5 6. 5小时，在马弗炉中500 600。C下焙烧5小时得到SO/7MxOy/沸石固 体超强酸；(2) 酯化反应加入40g苯酚，5g对羟基苯甲酸，C).4 0.6g S0427MxOy/ 沸石固体超强酸为催化剂；边加热边搅拌，酯化温度控制在150。C 22(TC，并 回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成的共沸混合物，酯化反应2 3小时完成；(3) 縮聚反应取出固体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入縮聚用溶剂二苄基甲苯和钛酸丁酯；在縮聚温度33(TC 34(TC条件下 反应1 2小时完成縮聚反应；将縮聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗涤，干燥后 得到聚苯酯。上述MxOy是Zr02或A1203 。本专利技术的有益效果本方法采用沸石固体超强酸合成聚苯酯，不仅使合成反 应第一步中的酸催化剂易与酯化产物分离，对縮聚反应不会造成影响，且具有 催化能力加强，不会对反应器造成腐蚀等优点，同时沸石固体超强酸具有使用 寿命长，可重复使用，对保护环境具有一定的意义。具体实施方式 实施例1超强酸的制备将负载有Zr02(或八1203)的沸石放入0. 5mol/l的浓硫酸中浸 泡5小时，在马弗炉中50(TC下焙烧5小时后可得到SO/7Zr02(或八1203)/沸石 固体超强酸。酯化反应在250ml三口烧瓶中，加入40g苯酚，5g对羟基苯甲 酸，0.4gS04"Zr02(或Al203)/沸石固体超强酸催化剂。边加热边搅拌，酯化温 度控制在15(TC 22(TC，并回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成 的共沸混合物。酯化反应2小时后完成。縮聚反应在上步实验的基础上，取 出固体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入縮聚用溶剂二 节基甲苯和钛酸丁酯。在縮聚温度33(TC 34(TC条件下反应1小时后完成縮聚 反应。将縮聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗涤，干燥后得到聚苯酯，产率为87%。 实施例2超强酸的制备将负载有Zr02(或Al203)的沸石放入lmo1/1的浓硫酸中浸泡6 小时，在马弗炉中55(TC下焙烧5小时后可得到SO/7Zr02(或八1203)/沸石固体超强酸。酯化反应在250ml三口烧瓶中，加入40g苯酚，5g对羟基苯甲酸， 0.5gSO/7Zr02(或Al203)/沸石固体超强酸催化剂。边加热边搅拌，酯化温度控 制在15(TC 22(TC，并回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成的共 沸混合物。酯化反应2.5小时后完成。縮聚反应在上步实验的基础上，取出 固体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入縮聚用溶剂二节 基甲苯和钛酸丁酯。在縮聚温度33(TC 34(TC条件下反应1. 5小时后完成縮聚 反应。将縮聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗涤，干燥后得到聚苯酯，产率为89%。 实施例3超强酸的制备将负载有Zr02(或八1203)的沸石放入lmo1/1的浓硫酸中浸泡 6. 5小时，在马弗炉中60(TC下焙烧5小时后可得到SO/7Zr02(或八1203)/沸石固 体超强酸。酯化反应在250ml三口烧瓶中，加入40g苯酚，5g对羟基苯甲酸， 0.6gSO 7Zr02(或Al203)/沸石固体超强酸催化剂。边加热边搅拌，酯化温度控 制在150°C 220°C，并回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成的共 沸混合物。酯化反应3小时后完成。縮聚反应在上步实验的基础上，取出固 体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入縮聚用溶剂二节基 甲苯和钛酸丁酯。在缩聚温度33(TC 34(TC条件下反应2小时后完成縮聚反应。 将縮聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗漆，干燥后得到聚苯酯，产率为85%。权利要求1. ，其特征在于该方法的步骤如下(1)超强酸的制备将负载有MxOy的沸石放入0.5～1mol/l的浓硫酸中浸泡5～6.5小时，在马弗炉中500～600℃下焙烧5小时得到SO42-/MxOy/沸石固体超强酸；(2)酯化反应加入40g苯酚，5g对羟基苯甲酸，0.4～0.6g SO42-/MxOy/沸石固体超强酸为催化剂；边加热边搅拌，酯化温度控制在150℃～220℃，并回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成的共沸混合物，酯化反应2～3小时完成；(3)缩聚反应取出固体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入缩聚用溶剂二苄基甲苯和钛酸丁酯；在缩聚温度330℃～340℃条件下反应1～2小时完成缩聚反应；将缩聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗涤，干燥后得到聚苯酯。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于沸石负载M"y后在浓度为lmol/l的硫酸中浸泡时间6小时，固体超强酸在马弗炉中焙烧温度为550°C，催 化剂用量O. 5g，酯化时间2.5小时，缩聚时间1.5小时。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于上述MxOy是Zr02或 A1203 。全文摘要本专利技术公开了，该方法采用固体沸石负载SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>/M<sub>x</sub>O<sub>y</sub>，形成固体超强酸，此固体超强酸在合成聚苯酯的酯化反应后很容易与酯化液体产物进行分离，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种沸石负载固体超强酸催化合成聚苯酯的方法，其特征在于该方法的步骤如下： （１）超强酸的制备：将负载有Ｍ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］的沸石放入０．５～１ｍｏｌ／ｌ的浓硫酸中浸泡５～６．５小时，在马弗炉中５００～６００℃下焙烧５小时得到ＳＯ↓［４ ］↑［２－］／Ｍ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］／沸石固体超强酸； （２）酯化反应：加入４０ｇ苯酚，５ｇ对羟基苯甲酸，０．４～０．６ｇ ＳＯ↓［４］↑［２－］／Ｍ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］／沸石固体超强酸为催化剂；边加热边搅拌，酯化温度控制在１５０℃～２ ２０℃，并回收接受反应过程中所生成的水跟过量的苯酚形成的共沸混合物，酯化反应２～３小时完成； （３）缩聚反应：取出固体超强酸催化剂，不提纯所得的酯化产物，通入氮气，加入缩聚用溶剂二苄基甲苯和钛酸丁酯；在缩聚温度３３０℃～３４０℃条件下 反应１～２小时完成缩聚反应；将缩聚产物用丙酮在索氏萃取器中洗涤，干燥后得到聚苯酯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李红，黄承亚，
申请(专利权)人：李红，黄承亚，
类型：发明
国别省市：81
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。