抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯及其制备方法和用途技术

技术编号:8409340 阅读:192 留言:0更新日期:2013-03-14 00:19
本发明专利技术公开了一种抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯的制备工艺。它以苯基二氯化磷、缚酸剂和2,4-二叔丁基苯酚为原料,液态有机物为溶剂,反应滴加过程控制温度-10-30°C,在-10-120°C保温3-15小时结束。反应过程中生成的盐酸可以用缚酸剂三乙胺吸收得到盐酸盐。本发明专利技术通过控制反应各种条件配比、温度可以得到不同品质的抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯成品,为塑料工业、橡胶工业提供了新的助剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化学
,尤其是亚磷酸酯类抗氧剂。 
技术介绍
亚磷酸酯类抗氧剂是塑料工业、橡胶工业广泛使用的一类助剂,目前市场上抗氧剂的种类繁多,如抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯酚)酯(代号AO168)、抗氧剂双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯(代号AO618)、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4`-联苯基二亚磷酸酯(代号PEPQ)等。其中PEPQ是一种具有P-C键的亚膦酸酯辅助抗氧剂,其优点是高度的耐热加工性和耐水解性,在聚丙烯中应用可使许多光稳定剂效果提高约30%。 
技术实现思路
基于含P-C键的亚膦酸酯都具有较高的耐热加工性和耐水解性,本专利技术提出一种具有不同化学结构的亚膦酸酯类衍生物,取名为:抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯(代号AO169)。 为达到上述目的,本专利技术的技术方案如下: 本专利技术的名称为:苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯。 本专利技术的结构通式为: 本专利技术的制备方法反应式为: 其制备方法为: 第一步:溶解2.4-二叔丁基酚、缚酸剂和苯基二氯化膦 在反应器中加入缚酸剂、2.4-二叔丁基酚和溶剂搅拌均匀;同时在苯基二氯化膦中加入溶剂使其溶解备用; 第二步:合成反应 将取代苯基二氯化膦与溶剂的混和物滴加到缚酸剂、2.4-二叔丁基酚和溶剂混合物中,滴加过程中控制温度-10-30°C,加完后在-10-120°C保温反应3-15小时结束;反应结束降温后,经抽滤、洗涤、合并滤液,过滤,得到三乙胺盐酸盐固体和滤液,蒸除滤液中的溶剂,得浅黄色粘稠液体,用甲醇或异丙醇洗涤得白色固体,干燥即得本专利技术的AO169。 上述反应中物料配比为:苯基二氯化膦:缚酸剂:2.4-二叔丁基酚为1:0.5-2.5:2.0-2.5(摩尔比);溶解苯基二氯化膦溶剂量为苯基二氯化膦体积的1-1.5倍,溶解缚酸剂和2,4-二叔丁基酚的溶剂量为苯基二氯化膦体积的5-10倍。 上述反应中所用的溶剂可以是苯、甲苯、二甲苯、氯仿、1,2-二氯乙烷、石油醚、乙酸乙酯中的一种或几种混和溶剂; 上述缚酸剂可以是三乙胺、N,N-二甲基苯胺、吡碇等中的一种。 本专利技术提供的AO169经过液相色谱分析纯度可达99.0%,热失重温度在250℃左右,磷含量范围5.75-5.85,熔点范围为92-93°C。 为了证明本专利技术AO169产品具有抗氧化性,下面以市场上抗氧化剂AO168为参比,测试了AO169的抗氧化性。测试过程如下: 所用树脂:工业PE,齐鲁石化生产;主抗氧剂1010,Ciba-Geigy公司工业品;润滑剂硬酯酸锌,美国合成工业公司产品;辅助抗氧剂AO168,国产。 所用仪器:HT-35平行同向双螺杆挤出机,南京橡塑机械厂有限公司;平板硫化仪(QLB-350×350×2),常州市东南橡塑机械厂。 实验方法:以树脂、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂AO168(或AO169)及润滑剂硬酯酸锌按照一定的比例进行配料,高速搅拌,双螺杆挤出造粒,双螺杆参数如表1所示。造粒完成后通过平板硫化仪进行压片处理,平板硫化仪参数见表2所示。所得压片放入老化箱中进行抗老化测试,老化条件为空气氛150°C恒温,测试结果见表3所示。 表1双螺杆挤出机参数 表2平板硫化仪参数 表3AO169与AO168抗氧化性对比 由表3知,AO169具有抗氧化性,通过对比,AO169抗氧化性优于AO168。 本专利技术的产品可用于聚烯类辅助抗氧化剂。 本专利技术的优点为: 1、本专利技术提供的产品中含有P-C键,结构与PEPQ有相似处,具有潜在抗氧化性。 2、本专利技术通过控制反应各种条件、配比、温度可以得到不同品质的抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯成品,为塑料工业、橡胶工业提供了新的助剂。 具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述,但实施例并不限制本专利技术的保护范围。 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述,但实施例并不限制本专利技术的保护范围。 实施例1 在500ml三口瓶中加入44克2,4-二叔丁基苯酚,100ml甲苯,20mL吡啶,搅拌均匀后,控制温度在10~20℃的条件下缓慢加入18ml苯基二氯化磷和20ml甲苯的混合液,升温至60℃保温4小时,降温后经过抽滤、洗涤、合并滤液可以得到产品169,其熔点90℃~93℃,经过液相色谱分析纯度可达99.3%,热失重温度在250℃左右,磷含量5.98%,可用于聚丙烯塑料中。 实施例2 在250ml三口瓶中加入22克2,4-二叔丁基苯酚,50ml甲苯,20mL吡啶,搅拌均匀后,控制在常温30℃的条件下缓慢加入9ml苯基二氯化磷和10ml甲苯的混合液,然后在升温至100℃回流4小时,降温后经过抽滤、洗涤、合并滤液可以得到产品169。其熔点90~92℃,经过液相色谱分析纯度可达99.5%,热失重温度在250℃左右,磷含量5.23%,可用于聚丙烯塑料中,也可以用于一些型号的橡胶中。 实施例3 在250ml三口瓶中加入22克2,4-二叔丁基苯酚,50ml甲苯,10ml三乙胺,搅拌均匀后,控制在常温的条件下缓慢加入9ml苯基二氯化磷和10ml甲苯的混合液,控制温度在50℃保温反应4小时,反应完毕后经过抽滤、洗涤、合并滤液可以得到产品169,其熔点92~94℃,经过液相色谱分析纯度可达99.5%,热失重温度在250℃左右,可用于聚丙烯塑料中。 实施例4 在250ml三口瓶中加入22克2,4-二叔丁基苯酚,50ml苯,10ml三乙胺,搅拌均匀后,控制在30℃左右的条件下缓慢加入9ml苯基二氯化磷和10ml苯的混合液,然后升温至50℃保温反应4小时,反应完毕后经过抽滤、洗涤、合并 滤液可以得到产品169,经过液相色谱分析纯度可达99.5%,熔点在91~94℃,热失重温度在250℃左右,可用于聚丙烯塑料中。 实施例5 在500ml三口瓶中加入22克2,4-二叔丁基苯酚,100ml甲苯,10ml三乙胺,搅拌均匀后,控制温度在-5~-10℃的条件下缓慢加入9ml苯基二氯化磷和10ml甲苯的混合液,升温至60℃保温8小时,降温后经过抽滤、洗涤、合并滤液可以得到产品169,其熔点90℃~93℃,经过液相色谱分析纯度可达99.0%,热失重温度在250℃左右,磷含量5.98%,可用于聚丙烯塑料中。 实施例6 在500ml三口瓶中加入44克2,4-二叔丁基苯酚,100ml甲苯,10ml吡啶,搅拌均匀后,控制温度在-5~-10℃的条件下缓慢加入9ml苯基二氯化磷和10ml甲苯的混合液,加完后于-5~-10℃保温12小时,降温后经过抽滤、洗涤、合并滤液可以得到产品169,其熔点90℃~93℃,经过液相色谱分析纯度可达99.6%,热失重温度在250℃左右,磷含量5.98%,可用于聚丙烯塑料中。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯,其特征在于,其结构通式如下:?FDA00002439556200011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯,其特征在于,其结构通式如下: 
2.一种如权利要求1所述的抗氧剂苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯的制备方法,其特征在于,步骤如下: 
第一步:溶解2.4-二叔丁基酚、缚酸剂和苯基二氯化膦 
在反应器中加入缚酸剂、2.4-二叔丁基酚和溶剂搅拌均匀;同时在苯基二氯化膦中加入溶剂使其溶解备用; 
第二步:合成反应 
将取代苯基二氯化膦与溶剂的混和物滴加到缚酸剂、2.4-二叔丁基酚和溶剂混合物中,滴加过程中控制温度-10-30°C,加完后在-10-120°C保温反应3-15小时结束;反应结束降温后,经抽滤、洗涤、合并滤液,过滤,得到三乙胺盐酸盐固体和滤液,蒸除滤液中的溶剂,得浅黄色粘稠液体,用甲醇或异丙醇洗涤得白色固体,干燥即得苯基亚膦酸二(2,4-二叔丁基苯酚)酯; 
上述反应中物料配比为:苯基二氯化膦:缚酸剂:2.4-二叔丁基酚为1:0.5-2.5:2.0-2.5(摩尔比);溶解苯基二氯化膦溶剂量为苯基二氯化膦体积的1-1.5倍,溶解缚酸剂和2,4-二叔丁基酚的溶剂量为苯基二氯化膦体积的5-10倍; 
上述反应中所用的溶剂是苯、甲苯、二甲苯、氯仿、1,2-二氯乙烷、石油醚、乙酸乙酯中的一种或几种混和溶剂; 
上述缚酸剂是三乙胺、N,N-二甲基苯胺或吡碇。 
3.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤如下: 
在500ml三口瓶中加入44克2,4-二叔丁基苯酚、100ml甲苯、20mL吡啶,搅拌均匀后,控制温度在10~20℃的条件下缓慢加入18ml苯基二氯化磷和20ml甲苯的混合液,升温至60℃保温4小时,降温后经过抽滤、洗涤、合并滤液得到产品。 
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤如下: 
在250ml三口瓶中加入22克...

【专利技术属性】
技术研发人员:王忠卫于青张梁刘凯武清浴
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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