一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺与硫代酯类抗氧化剂制造技术

本申请涉及高分子材料功能助剂领域，具体公开了一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺与硫代酯类抗氧化剂。一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，以脂肪醇与硫代二丙酸为原料，在催化剂的作用下进行酯化反应，所述催化剂为由二氧化硅负载离子液体的固体催化剂。本申请的生产工艺生产硫代酯的产率可以达到91.5

【技术实现步骤摘要】
一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺与硫代酯类抗氧化剂


[0001]本申请涉及高分子材料功能助剂领域，更具体地说，它涉及一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺与硫代酯类抗氧化剂。

技术介绍

[0002]硫代酯是一类常用的辅助抗氧剂，主要是硫代二丙酸酯类，一般由硫代二丙酸和脂肪醇进行酯化而成，酯化反应一般都要在催化剂的催化作用下进行。
[0003]硫代二丙酸和脂肪醇酯化反应的催化剂常用的有有机锡类催化剂、浓硫酸等液体酸类催化剂。
[0004]使用有机锡类催化剂，在完成酯交换反应后，对反应液进行结晶溶剂精制时，不可避免导致有机锡化合物在抗氧化剂中的残存。尽管可以采用，如加入酸等方法脱除部分有机锡，但仍不能完全保障抗氧化剂产品中无有机锡的存在。同时，这类方法对于精制工艺来说也存在着分离困难、操作步骤多、不能完全去除有机锡的技术问题。使用液体酸类催化剂，虽然有较高的反应活性，但是此类催化剂存在产物与催化剂难分离、会强烈腐蚀反应设备、导致环境污染等问题。
[0005]针对上述相关技术，申请人认为有必要研究一种可以减少对环境的污染的生产工艺，以迎合清洁生产的发展理念。

技术实现思路

[0006]为了减少对环境的污染，提高催化剂的利用率，本申请提供一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺与硫代酯类抗氧化剂。
[0007]第一方面，本申请提供一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，采用如下的技术方案：一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，以脂肪醇与硫代二丙酸为原料，在催化剂的作用下进行酯化反应，所述催化剂为由二氧化硅负载离子液体的固体催化剂。
[0008]通过采用上述技术方案，离子液体具有较高的催化活性，是现在研究比较多的一种催化剂，本申请用二氧化硅作为载体，将离子液体负载在二氧化硅上得到固体催化剂，固体催化剂在水体系中具有良好的分散性，且可以通过过滤的方法快速回收，进行重复利用，有效降低催化剂与产物的分离难度，减少催化剂的排放，提高催化剂的利用率，复合清洁生产发展理念。另外，二氧化硅负载离子液体还可以提高离子液体的催化活性，提高硫代酯的产率。
[0009]脂肪醇可以为十二醇、十三醇、十四醇、十八醇等。
[0010]优选的，所述二氧化硅为以多壁碳纳米管为模板制备的中空管状介孔二氧化硅。
[0011]通过采用上述技术方案，二氧化硅作为载体负载物质时，常用的模板剂为有机的表面活性剂，本申请中用多壁碳纳米管作为模板剂，得到的固体催化剂具有管状结构，且催化剂的管状结构与二氧化硅材料的介孔结构在反应过程中可以提高催化剂对目标产物的选择性，提高催化效率，可以抑制大空间位阻的反应物的生成，有效提高产物的产率。且使
得固体催化剂保持较好的水分散性，有利于固体催化剂与反应产物的快速分离；还可以降低催化剂的快速释放，提高固体催化剂的有效利用次数。
[0012]优选的，所述固体催化剂的制备方法为：1)多壁碳纳米管负载酸催化剂将离子液体与多壁碳纳米管以重量比为(3
‑
5)：1混合，振荡混合18
‑
30h，过滤，再于50
‑
60℃下真空干燥2
‑
3h，得到负载离子液体的多壁碳纳米管；2)固体催化剂将0.2
‑
0.3份十六烷基三甲基溴化铵加入160
‑
240份水中，于超声中处理直至溶液变澄清，得到十六烷基三甲基溴化铵溶液；将0.2
‑
0.3份负载离子液体的多壁碳纳米管加入十六烷基三甲基溴化铵溶液中，超声30
‑
40min，得到混合溶液；将0.4
‑
0.6份正硅酸乙酯溶于8
‑
12份乙醇中，得到正硅酸乙酯溶液；向混合溶液中加入160
‑
240份无水乙醇，继续超声15
‑
20min，然后加入1.2
‑
1.8份氨水，在超声的条件下，滴加正硅酸乙酯溶液，然后加热到30
‑
35℃，以120
‑
150r/min的速度搅拌12h，然后离心，将得到的黑色固体用乙醇和水洗涤，烘干，然后将所得固体在600
‑
650℃煅烧5
‑
6h，得到固体催化剂。
[0013]通过采用上述技术方案，先将离子液体负载在谈纳米管上，再以正硅酸乙酯为硅源，负载离子液体的碳纳米管为模板剂，使得粒子液体负载在二氧化硅上，生成结构稳定，离子液体释放缓慢的固体催化剂。
[0014]优选的，所述多壁碳纳米管经过预处理，预处理方法为：将0.2
‑
0.3份多壁碳纳米管加入150
‑
200份的混酸中，混酸包括重量比为(2
‑
3)：1的硝酸与硫酸，在75
‑
80℃下浸泡4
‑
6h，反应结束后，将反应体系稀释后抽滤，用,水洗涤至pH值为7，然后将得到的固体在70
‑
80℃下干燥，得到酸处理的多壁碳纳米管。
[0015]通过采用上述技术方案，酸处理可以不仅可以去除碳纳米管表面的杂质，还可以使得碳纳米管表面带有羟基、羧基等基团，增加碳纳米管的活性，提高碳纳米管与离子液体的结合性；增加碳纳米管在水中的分散性，有利于固体催化剂与反应产物的快速分离。
[0016]优选的，所述离子液体为1
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐。
[0017]优选的，所述固体催化剂的用量为脂肪醇重量的2
‑
5％。
[0018]通过采用上述技术方案，较少的催化剂用量即可达到较高的催化活性，有效减少资源的浪费。
[0019]优选的，其包括以下步骤：S1.按照脂肪醇与硫代二丙酸的摩尔比为2：1进行投料，投料完成后在真空条件下升温至120
‑
130℃，进行酯化反应，反应至没有水蒸出后，保温15
‑
20h，得到反应液；S2.对反应液进行过滤，过滤得到的固体催化剂进行收集，过滤得到的液体进行精致提纯；S3.精致提纯后的产品保温后进行成型；成型，可以为液态直接包装，也可以经过喷雾或造粒后再进行包装。
[0020]通过采用上述技术方案，在真空环境中进行酯化反应，可以降低水的沸点，促进水的蒸发，促进反应的进行，提高反应效率。
[0021]优选的，所述步骤S3中精制提纯时使用85
‑
100℃的水进行精致提纯。
[0022]通过采用上述技术方案，用热水进行精致提纯，可以有效降低提纯过程中产物发生凝固，有利于提高产物的产率。
[0023]优选的，所述步骤S3中喷雾成型得到的产品粒径为1
‑
2mm；造粒得到的产品为6
‑
8mm。
[0024]第二方面，本申请提供一种由上述任一硫代酯类抗氧化剂生产工艺生产得到的硫代酯类抗氧化剂。
[0025]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用二氧化硅负载离子液体制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，以脂肪醇与硫代二丙酸为原料，在催化剂的作用下进行酯化反应，其特征在于，所述催化剂为由二氧化硅负载离子液体的固体催化剂。2.根据权利要求1所述的一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，其特征在于，所述二氧化硅为以多壁碳纳米管为模板制备的中空管状介孔二氧化硅。3.根据权利要求2所述的一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，其特征在于，所述固体催化剂的制备方法为：1）多壁碳纳米管负载酸催化剂将离子液体与多壁碳纳米管以重量比为（3
‑
5）：1混合，振荡混合 18
‑
30h，过滤，再于 50
‑
60
°
C下真空干燥2
‑
3h，得到负载离子液体的多壁碳纳米管；2）固体催化剂将 0.2
‑
0.3份十六烷基三甲基溴化铵加入 160
‑
240份水中，于超声中处理直至溶液变澄清，得到十六烷基三甲基溴化铵溶液；将0.2
‑
0.3份负载离子液体的多壁碳纳米管加入十六烷基三甲基溴化铵溶液中，超声30
‑
40min，得到混合溶液；将0.4
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0.6份正硅酸乙酯溶于8
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12份乙醇中，得到正硅酸乙酯溶液；向混合溶液中加入160
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240份无水乙醇，继续超声 15
ꢀ‑
20min，然后加入1.2
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1.8份氨水，在超声的条件下，滴加正硅酸乙酯溶液，然后加热到30
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35℃，以120
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150r/min的速度搅拌12h，然后离心，将得到的黑色固体用乙醇和水洗涤，烘干，然后将所得固体在600
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650℃煅烧5
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6h，得到固体催化剂。4.根据权利要求3所述的一种硫代酯类抗氧化剂生产工艺，其特征在于，所述多壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦蕾，刘洪柱，
申请(专利权)人：松原百孚化工唐山有限公司，
类型：发明
国别省市：