化反应合成乙撑双硬脂酸酰胺
发表时间:2014-11-06 来源:次磷酸铝|磷酸三苯酯TPP|溴代三嗪FR245|羟基锡酸锌|季戊四醇磷酸酯PEPA|八钼酸铵|阻燃剂
塑料加工中润滑剂是个重要的加工助剂,其作用是赋予塑料润滑性,减少有害摩擦并防止制品界面粘附。由于乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)分子内有极性酰胺基团,使其对聚合物树脂具有加工润滑和低温防粘作用。同时EBS具有高温润滑性和低温防粘性等特点,而热塑性工程塑料加工中常遇到这2类问题。因此,润滑剂EBS的合成与应用,对推动我国塑料加工业的发展起着积极的作用。
EBS是开发最早而且应用最为广泛的脂肪双酰胺产品。该产品为常温下具有滑腻感的白色或浅棕色粉末,145℃左右熔化,在室温下几乎不溶于一般的溶剂,利用此性质,可以用其分散的形态或凝胶态作为树脂类添加剂、石蜡的光泽剂等,被广泛用作塑料、橡胶加工的外润滑剂。
合成EBS主要有胺类与脂肪酸、酰氯或脂肪酸酯反应,以及氰化合物的分解等方法。酰氯法的特点是2步反应,简单易行、条件温和,但后处理复杂、三废多,总收率低;脂肪酸酯与胺的反应能获得高纯度的酰胺,但脂肪酸的酯化及酰胺化过程中醇的蒸发工艺复杂、能耗高;氰化物分解虽然简单,但原料氰化物的制备困难;脂肪酸法工艺简单、操作方便,反应条件温和不苛刻,反应原料易得且成本低,收率高、三废少。
在装有温度计、滴液漏斗和搅拌器的四口瓶中通入氮气,计量加入硬脂酸、催化剂和抗氧剂;加热至硬脂酸熔融,开启搅拌。料液温度到达80~100℃之间时,开始滴加乙二胺,控制乙二胺的滴加速度,使其在30~60min内滴完,保温反应20min;升温至设定值,反应3h。物料倒入蒸馏水中,过滤得到白色颗粒,以乙醇洗涤,过滤,120℃干燥2h。
1.4分析方法载气N2,压力为172kPa;喷雾器湿度(Neb)59%;漂移管温度(Tube)48℃;流动相:甲醇(体积流量0.8mL/min),水(体积流量0.2mL/min)。含量分析采用面积归一化法。
羧酸、酸酐和酰氯都能与乙二胺反应,从活性大小看,酰氯活性最高,酸酐次之,羧酸活性最弱,且随羧酸碳链增长活性减弱。所以羧酸作为反应底物必须加催化剂。可以选用的催化剂有十二硅钨酸、磷酸、H4SiW12O40-SbCl5和乙酸甲酯等。催化剂对EBS收率和色泽有一定的影响。
由于反应在较高温度下进行,容易发生氧化副反应,影响产品的收率和色泽。EBS制备的关键是抗氧剂的选择,抗氧化效果的差异对产品的色泽影响极大,选择不当则产品发黄。硼氢化物和磷酸氢盐等均可作为抗氧剂使用,它们对反应的影响。
以环己酮为原料合成十二烷二酸二甲酯的粗品,采用精馏-结晶的分离方法,小试较为成功,具有工业化推广价值。
结晶分离最佳工艺条件为:m(精馏双酯):m(甲醇)=1:0.8~1.5,结晶溶液始温30℃左右,终温5~
8℃,降温速率2~3℃/min,搅拌速度5~25r/min;
所得十二烷二酸二甲酯的纯度可达99.5%以上,符合医药中间体、香料等行业的使用要求。结晶母液中甲醇可通过蒸馏回收,正常循环使用,残留双酯返回精馏系统,无需特殊处理,工艺上简捷。