改善合成2,2′-乙撐雙(4,6-二叔戊基苯酚)產品結晶狀態的方法技術

本發明專利技術為改善合成2,2′-乙撐雙(4,6-二叔戊基苯酚)產品結晶狀態的方法，屬于化工結晶技術領域。具體涉及以2,4-二叔戊基苯酚、三聚乙醛為原料，將含乳化劑、酸性催化劑、分散劑的水溶液作反應溶劑，采用兩段反應過程、過程中間插入陳化過程的方法，一段反應工藝參數為：反應溫度90~97℃；反應時間2~4h；陳化過程的工藝參數為：陳化溫度15~30℃；陳化時間12~24h；二段反應工藝參數為：反應溫度90~97℃；反應時間3~5h。反應結束后，降溫，過濾，濾餅用乙醇溶液洗滌，干燥后得到結晶產品。

【技術實現步驟摘要】
,2′-乙撐雙(4,6-二叔戊基苯酚)產品結晶狀態的方法
本專利技術為一種合成2，2'-乙撐雙(4，6-二叔戊基苯酚)產品的工藝技術方法。具體涉及以三聚乙醛，2，4-二叔戊基苯酚為原料，無機酸為催化劑，在水乳液中進行酚醛縮合反應的技術方法，針對性的改善產品結晶顆粒狀態，屬于化工結晶

技術介紹
雙酚化合物2，2'-乙撐雙(4，6_ 二叔戊基苯酚)(簡稱抗氧劑雙酚-H或雙酚-H)是一種抗氧劑產品，主要用于合成橡膠、聚烯烴塑料、 工程塑料等高分子材料中，也是制備雙酚單丙烯酸酯類抗氧劑2--4，6-二特戊基苯基丙烯酸酯化合物的主要原料。本專利技術產品的化學結構式如式(I)OH OH 印耶郵忒嚴乂尸(CH3)2PHi H3H3GH2CtH3CfeiIi(Cft)2CH2CH3 (I) JP2000 - 239204A公開了以40%乙醛水溶液、2，4- 二叔戊基苯酚為原料，在含有陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉、36%的鹽酸為催化劑、水作為反應溶劑中進行縮合反應制備雙酚-H產品。其不足之處是反應結束冷卻降溫后，得到的粗產品不是規整的結晶顆粒，而是結晶體夾帶少量雜質形成的粒狀產物，既所謂的團聚產物，需要經過乙醇重結晶精制得到合格產品；另外，乙醛水溶液為原料的工藝方法，剩余的反應母液無法循環使用，生產中產生大量的污水排放，嚴重污染環境。為了改進JP2000 - 239204A的技術的不足，生產中產生大量的污水排放，嚴重污染環境問題，中國專利CN1994993A公開了以水為反應溶劑，無機酸為催化劑，十二烷基苯磺酸鈉為陰離子表面活性劑，氣體乙醛或三聚乙醛替代40%乙醛水溶液，與2，4-二叔戊基苯酚在水乳化體系中進行縮合反應制備以雙酚-H的工藝方法，采用反應母液循環的技術方法解決了廢水的排放問題。其不足之處是酚醛縮合反應后生成的雙酚-H產品，以微晶體態混于反應液中，冷卻降溫后微晶體產品形成包含雜質的顆粒團聚狀態產品，一方面進行固液分離困難，如以實際生產裝置為例，以3M3反應釜，生產730公斤雙酚-H產品，采用工業規格為I米離心機，完成反應母液和產品的固液分離需要26 28小時，分離效率之低由此可見，另外，分離出的固體濾餅中含有的乙醇洗滌母液高達12%;另一方面，產品精制提純困難，固液分離后，濾餅需要用無水乙醇重結晶，才能得到規整顆粒的雙酚-H結晶體產品。乙醇重結晶過程中有一部分雙酚-H產品溶解在重結晶母液中，要盡可能回收完全，需要將其加水稀釋，析出雙酚-H產品，然后再回收這部分產品，過程中產生的重結晶母液、洗滌母液為不同濃度的乙醇水溶液，分批次蒸餾回收，無疑生產工藝過程太過于復雜使設備增加、流程長、乙醇消耗和能源消耗增加、生產成本增加。CN1994993A中以無水脂肪醛、2，4_ 二叔戊基苯酚為原料，無機酸為催化劑，在水乳液中進行酚醛縮合反應制備雙酚-H過程中，脂肪醛為氣體乙醛，雖然得到的雙酚-H粗產品是團聚結晶產品，但與脂肪醛是三聚乙醛制備雙酚-H粗產品過程中得到團聚產物的結晶形態在程度上有較大的區別，前者的結晶形態明顯好于后者、夾帶雜質的量小于后者、便于固液分離和產品精制的過程操作也好于后者，說明無水以脂肪醛、2，4-二叔戊基苯酚為原料，無機酸為催化劑，在水乳液中進行酚醛縮合反應制備雙酚-H的工藝方法中，使用的脂肪醛是氣體乙醛所得到的反應結果明顯好于使用三聚乙醛。三聚乙醛是一種無色油狀液體有機化合物，分子式C3H12O3,與氣體乙醛的區別在于它不溶于水，氣體乙醛溶于水中即刻形成乙醛水 溶液，在與2，4-二叔戊基苯酚進行酚醛縮合反應制備雙酚-H過程中，三聚乙醛需要經過一個在酸性水乳液中轉化成乙醛水溶液的過程，因此三聚乙醛與氣體乙醛所進行酚醛縮合反應過程存在一定的差異，從CN1994993A的實驗過程中可以得到啟示。中國專利CN101638356A公開了以水為反應溶劑，選擇一種陰離子型孿連表面活性劑為助乳化劑復配制成復合型乳化劑，通過改善反應乳液的表面活性、分散性或潤濕性能，改善在水乳液中進行酚醛縮合反應制備2，2'-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯酹)為主的一系列雙酹化合物抗氧劑產品的工藝方法。其中為了在制備雙酚-H過程中能盡可能得到好的結晶產物，選擇40%乙醛水溶液與2，4- 二叔戊基苯酚進行反應，回避了使用三聚乙醛。中國專利CN101704728A公開了以水為反應溶劑，以具有相轉移催化作用和乳化作用雙重功能的液態有機酸催化劑替代無機酸催化劑和表面活性劑，在水乳化體系中進行縮合反應制備2，2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)為主的一系列雙酚化合物抗氧劑產品的工藝方法。其中為了在制備雙酚-H過程中能盡可能得到好的結晶產物，選擇40%乙醛水溶液或氣體乙醛與2，4-二叔戊基苯酚進行反應，也回避了使用三聚乙醛。制備雙酚-H的工藝方法中，使用游離態乙醛如氣體乙醛或40%乙醛水溶液所得到的反應結果雖然好于使用三聚乙醛，但是，40%乙醛水溶液自然存放過程中，部分乙醛縮聚成三聚乙醛或四聚乙醛，與原乙醛水溶液不相溶，析出后構成油、水層兩相，在生產過程中沒辦法計量乙醛物質的投料量；氣體乙醛原料的儲存和運輸不方便，而且長時間放置乙醛會縮聚成三聚乙醛。三聚乙醛可作為乙醛的穩定形態，便于儲存、運輸和使用，因此制備雙酚-H產品選擇三聚乙醛為原料較為方便、合理。JP2006 - 36685A公開了以三聚乙醛、2，4_ 二叔戊基苯酚為原料，78%的硫酸為催化劑，在含有陰離子表面活性劑和庚烷中進行縮合反應。其不足之處是反應中需要大量的有機溶劑庚烷，即便循環使用，易揮發的溶劑仍然會有較大的消耗，使得生產過程較復雜，設備投資大，生產成本較高；另外，反應后加氫氧化鈉水溶液中和反應液，含有陰離子表面活性劑的硫酸鈉水溶液易溶入庚烷、2，4- 二叔戊基苯酚、乙醛等有機物，并且和洗滌油層用的水形成大量廢水，將對環境造成嚴重的危害。最終該工藝技術無法解決雙酚-H產品的結晶狀態問題，因此僅僅制備出雙酚-H的庚烷溶液，而不是雙酚-H的結晶產品
技術實現思路
為了改進JP2000 - 239204A、CN1994993A工藝技術方法，解決生產雙酚-H產品的結晶形態給后續進行反應液的固液分離、產品精制提純所帶來的困難，本專利技術選擇的工藝技術是以2，4-二叔戊基苯酚、三聚乙醛為原料，含乳化劑、無機酸性催化劑、分散劑的水溶液作反應溶劑，采用兩段反應過程、在兩段反應過程中間插入陳化過程的方法制備雙酚-H產品，以此改善了合成雙酚-H產物在反應液中的結晶狀態。以三聚乙醛和2，4- 二叔戊基苯酚為原料，無機酸為催化劑，在水乳液中進行酚醛縮合反應制備雙酹-H產物過程中，根據Ostwald-Lussac規則，陳化過程包括小于一個臨界尺寸的粒子的溶解，然后質量轉移到大于這個臨界尺寸的粒子上。反應液在陳化過程中，由一段反應過程生成的相對小粒子雙酚-H的溶解伴隨著相對大粒子雙酚-H的生長，在體系為一定飽和度條件下，選擇適宜的陳化溫度和陳化時間，影響非均相體系中雙酚-H產物的成核；陳化過程中雙酚-H產物成核結晶的效應會延續到二段反應過程結束，既最終反應結束后形成的雙酚-H產物結晶形態。 本專利技術所述一種，2'-乙撐雙(4，6- 二叔戊基苯酚)產品結晶狀態的方法，按照 下述步驟進行 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改善合成2,2′？乙撐雙(4,6？二叔戊基苯酚)產品結晶狀態的方法，其特征在于按照下述步驟進行：將2,4？二叔戊基苯酚、三聚乙醛、乳化劑、催化劑、分散劑、水按比例加入到密閉的反應器中，氮氣置換，采用兩段反應過程、在兩段反應過程中間插入陳化過程的方法制備雙酚？H產品；反應結束后，降溫至25~28℃，過濾反應混合液，濾餅用？65？75％的乙醇溶液洗滌，干燥后得到雙酚？H結晶產品；所述的采用兩段反應過程、在兩段反應過程中間插入陳化過程指的是：從反應開始到反應進行一段時間后設為一段反應過程，冷卻降溫至陳化溫度，停止攪拌，所述的一段反應過程的工藝參數為：反應溫度90~97℃；反應時間2~4h；反應體系進入一個恒溫陳化過程階段，在完成陳化過程后，升溫至反應溫度，開動攪拌，即二段反應開始，保溫反應，完成二段反應過程；恒溫陳化過程的工藝參數為：恒溫陳化溫度15~30℃；陳化時間12~24h；二段反應過程的工藝參數為：反應溫度90~97℃；反應時間3~5h。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜飛，郭靜波，朱睿，李靜，曹飛躍，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：