鄰苯二甲酸二辛酯的合成_論文

1、南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文） 鄰苯二甲酸二辛酯的合成研究及相關性能的研究摘 要鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 是一種最廣泛使用的增塑劑，具有良好的綜合性能，增塑效率高，揮發(fā)性較低，低溫柔軟性較好，耐熱性和耐候性良好,具有良好的工業(yè)化前景合成植物酯與PVC樹脂粉有著非常優(yōu)異的相溶性。 抑制析出冒油，淺黃無異味，抗低溫性能優(yōu)異，零下18度不結晶，冬天正常使用。生產出的塑料制品具有較高的機械性能、優(yōu)異的膠凝能力，耐皂化和低的遷移性，電阻性能良好，低溫時有顯著的穩(wěn)定性。本文以異辛醇(2-乙基己醇)和鄰苯二甲酸酐（苯酐）為原料，在催化劑作用下合成增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)。分別以氧化鋁、氧化鋅、

2、乙酸鋅、辛酸亞錫、對甲苯磺酸5種單體催化劑及其以一定比例相互復配的乙酸鋅/對甲苯磺酸、辛酸亞錫/氧化鋁、氧化鋅/氧化鋁、辛酸亞錫/氧化鋅4種復配催化劑合成DOP，考察催化劑對合成DOP的影響，以及相關性能的研究，結果表明，氧化鋁與辛酸亞錫以11比例復配為最佳催化劑，并考察了反應條件對合成DOP 的影響，結果表明，在異辛醇與苯酐摩爾比31，辛酸亞錫/氧化鋁復配催化劑用量分別占反應物總量的0.2%，反應溫度230，反應時間2.5 h的最佳工藝條件下，反應物酯化率達91.79%。關鍵詞: 鄰苯二甲酸二辛酯 催化劑 反應溫度 醇酐摩爾比ABSTRACTStudy of the Synthesis of

3、 dioctyl phthalateAbstractDioctyl phthalate (DOP) is one of the most widely used plasticize, high plasticizing efficiency, low volatility, good low temperature flexibility, good heat resistance and weatherability, and has good prospects for industrialization.In this paper,using isooctanol (2 - ethyl

4、hexyl alcohol) and phthalic anhydride (phthalic anhydride) as raw materials, DOP is syntheticed with a catalyst. Respectively, alumina, zinc oxide, zinc acetate, zinc octoate, stannous, p-toluenesulfonic acid monomers catalyst and complex with each other to a certain percentage of zinc acetate / p-t

5、oluenesulfonic acid, stannous octoate / alumina, alumina / zinc oxide, zinc oxide / stannous octoate the complex catalyst synthesis DOP. Study shows that alumina and stannous octoate catalyst mixed in a 1:1 ratio is the best.The reearch of reaction conditions shows that the optimum condition is isoo

6、ctyl alcohol and phthalic anhydride mole ratio of 3:1, the stannous tin / alumina complex catalyst amount, respectively, accounting for 0.2% of the total amount of reactants, the reaction temperature of 230 ° C, reaction time 2.5 h, the rate of esterification is 91.79%.Key words: Phthalate dioc

7、tyl phthalate；Catalyst；Reaction temperature；Alcohol anhydride more ratioII南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設計（論文）目 錄摘 要IABSTRACTIII第一章 緒 論11.1鄰苯二甲酸二辛酯的簡介11.1.1 鄰苯二甲酸二辛酯的物性11.1.2 鄰苯二甲酸二辛酯的用途11.2不同催化劑合成鄰苯二甲酸二辛酯21.2.1酸性催化合成鄰苯二甲酸二辛酯21.2.2鈦酸酯催化合成鄰苯二甲酸二辛酯21.2.3氧化物催化合成鄰苯二甲酸二辛酯31.2.4錫類化合物催化合成鄰苯二甲酸二辛酯31.2.5鋁酸鈉催化合成鄰苯二甲酸二辛酯31.2.6固體

8、酸催化合成鄰苯二甲酸二辛酯41.2.7雜多酸催化合成鄰苯二甲酸二辛酯41.2.8酸性樹脂催化合成鄰苯二甲酸二辛酯41.2.9離子液體催化合成鄰苯二甲酸二辛酯51.2.10新型復合材料催化合成鄰苯二甲酸二辛酯51.3鄰苯二甲酸二辛酯在國民經濟中的重要性51.4 鄰苯二甲酸二辛酯的市場需求61.5本課題研究的意義6第二章 實驗部分72.1反應原料72.2 實驗儀器72.3合成原理82.4反應裝置82.5實驗步驟82.5.1酯化8目錄2.5.2中和分離92.5.3精制分餾92.6檢測方法92.6.1外觀測定92.6.2酯化率測定9第三章 結果與討論103.1催化劑的確定103.1.1單催化劑對酯化率

9、的影響103.1.2復配催化劑對酯化率的影響103.2催化劑用量對酯化率的影響113.3醇酐摩爾比對酯化率的影響123.4反應溫度對酯化率的影響12第四章 結 論14參考文獻15致 謝16IV太原科技大學畢業(yè)設計（論文）第一章 緒 論1.1鄰苯二甲酸二辛酯的簡介1.1.1 鄰苯二甲酸二辛酯的物性中文名稱：鄰苯二甲酸-2-乙基己酯 中文別名：絕緣級二辛酯英文名稱：Dioctyl phthalate英文別名：DOP；Bis(2-ethylhexyl) phthalate; Di-2-ethylhexyl phthalate分子式:C24H38O4 分子結構式: CAS號：117-81-71性狀：無

10、色或淡黃色油狀透明液體，具有二辛酯的特殊氣味。沸點 370（1.0325×10Pa，760mmHg）, 折光率1.4859（20）,閃點218.33（開杯）, 粘度81.4CP（厘泊）（20）, 相對密度0.9861（20）, 燃點241, 冰點-55, 熔點-16,流動點-41, 體積電阻（·cm）, 比熱（50150）平均為0.57卡/克, 蒸發(fā)熱, 揮發(fā)熱（150）20mg/小時,溶解度在水中小于0.1%（20）2。 溶于大多數有機溶劑和烴類，微溶于甘油、乙二醇。與大多數工業(yè)用樹脂有良好的相容性。與醋酸纖維素；聚醋酸乙烯酯部分相容。1.1.2 鄰苯二甲酸二辛酯的用途D

11、OP是通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯脂的加工、還可用于化地樹脂、醋酸樹脂、ABS樹脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等，DOP增塑的PVC可用于制造人造革、農用薄膜、包裝材料、電纜等。本品是一種多種樹脂都有很強溶解力的增塑劑，能與多種纖維素樹脂、橡膠、乙烯基樹脂相溶，有良好的成膜性、粘著性和防水性。常與鄰苯二甲酸二乙酯配合用于醋酸纖維素的薄膜、清漆、透明紙和模塑粉等制作中。少量用于硝基纖維素的制作中。亦可用作丁腈膠的增塑劑。本品還可用作驅蚊油（原油）、聚氟乙烯涂料、過氧化甲乙酮以及香料（人造麝香）的溶劑。可以作為酯交換法生產鄰苯二甲酸二環(huán)己酯和鄰苯二甲酸高碳醇酯以及其他有機合成

12、的原料。由于它具有較好的相溶性，較低的揮發(fā)性，較低的抽出性，較好的低溫柔軟性良好的電器性能及對熱和光的抵抗性。因此，除廣泛應用于聚氯乙烯薄板、薄膜、人造革、硝酸纖維素、合成橡膠工業(yè)外還應用于電纜粒子制造，醫(yī)療器械等方面3。通用級DOP，廣泛用于塑料、橡膠、油漆及乳化劑等工業(yè)中。用其增塑的PVC可用于制造人造革、農用薄膜、包裝材料、電纜等。 電氣級DOP，具有通用級DOP的全部性能外，還具有很好的電絕緣性能，主要用于生產電線。 品級DOP，主要用于生產食品包裝材料。 醫(yī)用級DOP，主要用于生產醫(yī)療衛(wèi)生制品，如一次性醫(yī)療器具及醫(yī)用包裝材料等4。 1.2不同催化劑合成鄰苯二甲酸二辛酯1.2.1酸性催

13、化合成鄰苯二甲酸二辛酯酸催化合成DOP使用的催化劑有硫酸、磷酸、偏磷酸、亞偏磷酸、硫酸氫錫(鉀)酸式鹽；對甲苯磺酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸。酸催化法催化劑的活性順序為：硫酸對甲苯磺酸苯磺酸氨基磺酸磷酸。硫酸5作為合成鄰苯二甲酸二辛酯的傳統(tǒng)催化劑，它的主要特點是催化活性很高，在100130就有很高的活性，一般添加0.20.4%，在24h內即可完成，價格低廉，熱源容易解決，但硫酸具有強氧化性和脫水性，易發(fā)生有機物的碳化和脫水等副反應，使產品色澤變深、質量下降，同時也存在嚴重的設備腐蝕。1.2.2鈦酸酯催化合成鄰苯二甲酸二辛酯 陳志強，孫愛麗，武志富6以鈦酸四丁酯為催化劑，由鄰苯二甲酸酐和

14、異辛醇酯化合成鄰苯二甲酸二辛酯。討論了催化劑用量、醇酐物質的量化、反應時間等對酯收率的影響，為工業(yè)生產提供基礎數據。 張榮莉，劉莉7介紹了用固體催化劑QR-6催化合成鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）的方法和結果。考察了反應物配比、催化劑用量、反應時間以及催化劑使用次數對酯化反應的影響，并測定了產品的各項質量指標。王文閣，王立秋，劉長厚8針對新型催化劑QS-6和傳統(tǒng)的催化劑鈦酸四丁酯，利用非等溫間歇反應的實驗數據，分別回歸出兩種非酸性催化劑催化合成鄰苯二甲酸二辛酯的動力學方程，建立了真實攪拌反應器操作模型。利用動力學方程和建立的操作模型模擬實際工業(yè)裝置操作特性并進行放大研究，結果表明以上兩種催化劑均能

15、達到設計要求。通過比較發(fā)現在QS-6催化劑的用量為鈦酸四丁酯催化劑用量的35%40%時，其活性仍高于鈦酸四丁酯催化劑。1.2.3氧化物催化合成鄰苯二甲酸二辛酯 由萬勝、谷源鵬、劉曉蕙、陳新9等用酸性Al2O3做催化劑合成鄰苯二甲酸二辛醋的實驗方法和結果,考察了酸醇比、催化劑用量、活性炭用量和催化劑使用次數對產品色澤、酸度和收率的影響。結果表明,酸性Al2O3做催化劑克服了硫酸做催化劑所引起的產品質量低的缺點,減少了生產工序。1.2.4錫類化合物催化合成鄰苯二甲酸二辛酯錫類化合物主要包括氧化亞錫、辛酸亞錫、草酸亞錫等和硅的化合物。天津溶劑廠于1983年開始將氧化亞錫用于工業(yè)化生產，此催化劑于15

16、0以下析出，可以回收，工藝不需要中和水洗。 郭世騷, 林東恩, 張逸偉10用氧化二辛基錫催化合成鄰苯二甲酸二辛酯。探討了影響其產率的各種因素,鄰苯二甲酸酐用量為100mmol 時,n(鄰苯二甲酸酐) n(異辛醇)n(氧化二辛基錫) =130. 0028,反應溫度184220,反應時間3.5h,產率在98%以上。實驗結果顯示,氧化二辛基錫集合非質子酸的各種優(yōu)點,回收醇無需處理能直接套用。如果產品用作PVC增塑劑,只需反應后脫醇,可省去堿洗、水洗、脫水、脫色、過濾等工序,工藝大幅度簡化。殘留在產品里的催化劑生成錫酯,它是PVC中一種很好的熱穩(wěn)定劑和透明劑。1.2.5鋁酸鈉催化合成鄰苯二甲酸二辛酯2

17、0世紀50年代初，西德Huls公司11首先發(fā)現，水合氧化鋁中添加氫氧化鈉能顯著催化酯化反應，并于1954年獲得世界上第一個非酸催化劑制DOP的專利。早在20世紀60年代初，上?；瘜＞妥鲞^這方面的工作，1975年起北京化工廠對鋁酸鈉為催化劑制DOP進行了深入研究，并于1983年實現了工業(yè)化生產。1.2.6固體酸催化合成鄰苯二甲酸二辛酯 陳玉成，周雪琴，劉東志12采用自制的固體酸SO42-/SnO2為催化劑合成鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），通過試驗分別考察浸泡硫酸濃度、顆粒度、活化溫度和活化時間等因素對催化劑活性的影響。試驗表明：在固體酸SO42-/SnO2催化DOP的合成中，催化劑適宜制備工藝條件

18、是：浸泡硫酸濃度3.2mol/L、顆粒度130目、活化溫度500和活化時間5.0h，DOP產率可達95%以上。固體酸SO42-/SnO2催化劑具有催化活性高、可多次重復使用、產物易純化分離和產品色澤淺等優(yōu)點，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)濃硫酸作催化劑用于DOP的合成。 陳蘇，陳莉13采用固體超強酸催化劑，由苯酐與2-乙基己醇通過酯化反應合成鄰苯二甲酸二辛酯，該固體酸由Al2O3和濃硫酸復配而成，對非均相催化過程具有很高的活性和選擇性，考察了工藝條件對轉化率的影響，發(fā)現用0.2%0.3%的固體超強酸催化劑，轉化率接近100%。1.2.7雜多酸催化合成鄰苯二甲酸二辛酯 邵宇14采用在8090的水浴中蒸發(fā)水分的方法

19、，用活性炭對磷鉬鎢雜多酸進行了固載，并利用所制備的活性炭固載型磷鉬鎢雜多酸催化劑，探討了鄰苯二甲酸二辛酯的合成反應條件?？疾炝穗s多酸固載化條件、醇酸摩爾比、催化劑用量、反應溫度、反應時間、帶水劑用量對酯化反應的影響，在優(yōu)化條件下回流反應，鄰苯二甲酸二辛酯的收率為92.2%，催化劑可重復使用。 陸勇15采用介孔分子篩負載雜多酸為催化劑，在釜式反應器內對苯酐和正辛醇的酯化反應進行了研究，考察了催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性，結果表明，在組成適宜的催化劑和適當的反應條件下，苯酐轉化率可達98%，DOP選擇性可達100%，且催化劑可重復多次使用。1.2.8酸性樹脂催化合成鄰苯二甲酸二辛酯羅士平，陳勇，韓

20、國防，裘兆蓉，楊緒杰，陸路德16將回收全氟磺酸離子交換膜制成全氟磺酸樹脂溶液，分別利用溶膠-凝膠法和浸漬法得到全氟磺酸樹脂/SiO2復合催化劑（NFH）系列和負載型全氟磺酸樹脂催化劑（FZG），采用FTIR、TG、BET、SEM測試技術對其進行表征，并與SO42-/TiO2、H2SO4、PTSA和NAFIONSAC-13等的催化性能作了比較。實驗結果表明，溶膠-凝膠法得到的NFH催化性能優(yōu)于浸漬法得到的FZG;當鄰苯二甲酸酐和異辛醇（2-乙-基-己醇）摩爾比為1：3、NHF催化劑質量分數為4.4%、反應溫度為170、反應時間為4h時，鄰苯二甲酸酐轉化率達97.06%，鄰苯二甲酸二辛酯收率為93

21、.57%。1.2.9離子液體催化合成鄰苯二甲酸二辛酯資炎，郭紅云17利用功能化酸性離子液體催化合成鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），結果表明，其催化效果比非功能化的中性離子液體好，催化劑循環(huán)使用率高，其中，功能化酸性離子液體HSO3-PMIMHSO4的催化活性最好，并確定了用其催化合成DOP的優(yōu)化工藝條件：酐醇物質的量比13，反應溫度140，反應時間2.5h，離子液體最佳用量為反應體系總質量的15%，環(huán)己烷作帶水劑，此條件下，酯化率可達98.6%以上。 劉福勝，李紅亮，于世濤，解從霞，李露18制備了HSO3-pmimHSO4、HSO3-pmimpTSA、HSO3-pPydinHSO4、HSO3-pT

22、EAHSO4四種酸功能化的離子液體，并以鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）的合成反應為模型，考察其催化和重復使用性能。結果表明，磺酸基功能化的離子液體都具有較好的催化活性和重復使用性能。其中HSO3-pmimHSO4的催化活性和重復使用性能最佳。在較佳反應條件下，苯酐轉化率大于98%，分出的離子液體未經任何處理重復使用八次后，苯酐轉化率沒有明顯降低。1.2.10新型復合材料催化合成鄰苯二甲酸二辛酯 李紅,楊輝榮,黃承亞19研究了新型無機鋁離子/蒙脫石復合材料催化劑的制備方法,最佳合成條件為0.2mol/L三氯化鋁水溶液與0.1mol/L氫氧化鈉水溶液的體積比為15;保溫時間48h;保溫溫度95;攪拌時

23、間為4d,在此最佳合成條件下制得的催化劑用于合成DOP的酯化率可達92%。并對催化劑進行了X射線能譜表征。1.3鄰苯二甲酸二辛酯在國民經濟中的重要性鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)是目前使用最廣泛的增塑劑，約占我國增塑劑總量45%，是重要的通用型增塑劑，任何增塑劑都是以它為基準來加以比較的，技術經濟上占有絕對優(yōu)勢。據有關資料報道，近年來國外增塑劑生產能力超過了6400kt/a，國內增塑劑需求增長率為8左右，產品具有質量高、品種多、環(huán)境污染少的特點。在石油化學工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、輕紡工業(yè)、生物化工以及能源、交通運輸行業(yè)均有廣泛用途，在國民經濟中占有十分重要的地位。1.4 鄰苯二甲酸二辛酯的市場需求我國增塑

24、劑生產始于1958年，尤其是近幾年增塑劑裝置發(fā)展迅速，國內增塑劑總的生產能力已達到近80萬t。其中DOP產品的生產能力約為40萬t/a。隨著我國化學工業(yè)和塑料制品業(yè)的發(fā)展，其產量不斷增長。1980年我國DOP產量僅為5.66萬t/a，1994年產量為12.24萬t/a，到了1998年已達到了19.40萬t/a。19801998年間，平均年增長率為13.48%。DOP增塑劑產品在我國分布很廣，其中較具有代表性的有：齊魯石化淄博增塑劑廠、金陵石化公司、天津溶劑廠等。另外，還有北京化工三廠、哈爾濱化工四廠等。隨著我國國民經濟的迅速發(fā)展，增塑劑作為基礎化工合成材料助劑的市場需求量也將越來越大，而鄰苯二

25、甲酸二辛酯的品種和產量在塑料助劑中都居首位。在用量大的新領域，國內市場需求將強勁增長20。1.5本課題研究的意義鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 是一種最廣泛使用的增塑劑，除了乙酸纖維素、聚乙酸乙烯外，與絕大多數工業(yè)上使用的合成樹脂和橡膠均有良好的相容性，具有良好的綜合性能，混合性能好，增塑效率高，揮發(fā)性較低，低溫柔軟性較好，耐水抽出，電氣性能高，耐熱性和耐候性良好,具有良好的工業(yè)化前景。傳統(tǒng)工藝以硫酸作為合成鄰苯二甲酸二辛酯的催化劑，它的主要特點是催化活性很高，在100130就有很高的活性，一般添加0.20.4%，在24h內即可完成，價格低廉，熱源容易解決，但硫酸具有強氧化性和脫水性，易發(fā)生有機物

26、的碳化和脫水等副反應，使產品色澤變深、質量下降，同時也存在嚴重的設備腐蝕。 本課題采用以異辛醇(2-乙基己醇)和鄰苯二甲酸酐(苯酐)為原料合成鄰苯二甲酸二辛酯，用分水器除去反應中生產的水。通過實驗中改變催化劑、催化劑用量、醇酐摩爾比以及反應溫度，對數據進行比較分析,得出最佳反應條件。5太原科技大學畢業(yè)設計（論文）第二章 實驗部分2.1反應原料表2-1 反應原料試劑名稱規(guī)格生產廠家鄰苯二甲酸酐分析純上海華東師范大學化工廠異辛醇分析純無錫市亞盛化工有限公司氧化鋅分析純中國振亞化工廠（蘇州）氧化鋁分析純上海潤捷化學試劑有限公司乙酸鋅分析純無錫市亞盛化工有限公司辛酸亞錫對甲苯磺酸分析純分析純江蘇強盛化

27、工有限公司宜興市第二化學試劑廠無水碳酸鈉分析純上海美興化工有限公司人造沸石化學純國藥集團化學試劑有限公司2.2 實驗儀器表2-2 實驗儀器名稱型號公司三口燒瓶250mL成都蜀牛恒溫磁力攪拌器JB50-D上海梅穎甫儀器有限公司調溫電熱套DW-2江蘇通州市張芝山鎮(zhèn)決心化工電器廠電子天平JD20020-2沈陽龍騰電子儀器有限公司電熱恒溫干燥箱101龍口市先科儀器公司152.3合成原理鄰苯二甲酸酐和異辛醇在催化劑催化下發(fā)生酯化反應生成鄰苯二甲酸二辛酯。2.4反應裝置圖2-1 實驗裝置圖1、恒溫磁力攪拌器 2 、250 mL三口圓底燒瓶 3、磁力攪拌 4、精密溫度計 5、分水器 6、球型冷凝管 7、鐵架

28、臺2.5實驗步驟2.5.1酯化在裝有恒溫磁力攪拌器、回流冷凝管、分水器、溫度計的250 mL三口燒瓶中加入一定量的鄰苯二甲酸酐 (苯酐)、一定量的異辛醇 (2-乙基己醇)及一定量的催化劑及幾粒沸石，攪拌，用恒溫磁力攪拌器調溫，回流反應2.5h。2.5.2中和分離將反應混合物倒入裝有30mL蒸餾水的200mL燒杯中，用飽和碳酸鈉溶液調節(jié)PH值為78。將溶液轉移至分液漏斗中，靜置分層，放出下層水層。再用熱蒸餾水洗滌上層溶液兩次，并放出下層水層，得到鄰苯二甲酸二辛酯粗品。2.5.3精制分餾將鄰苯二甲酸二辛酯粗品轉移至蒸餾燒瓶，加入沸石蒸餾，收集130140的餾分，剩下的為鄰苯二甲酸二辛酯精品。2.6

29、檢測方法2.6.1外觀測定用目測法觀察顏色2.6.2酯化率測定酸值是增塑劑的重要指標之一,反映增塑劑中游離酸的含量,與增塑劑的穩(wěn)定性和使用性能有密切的關系。質量標準要求DOP的酸值不超過0.1 mgKOH/g。用滴定法：稱取試樣0.001g至置于具磨口塞的錐形瓶中，加入50ml無水乙醇溶液溶解后，加入23滴1%酚酞指示液，以濃度0.107 mol/L氫氧化鉀標準溶液在30 s鐘內滴定至粉紅色并保持15s鐘不褪色即為終點。增塑劑的酸值XmgKOH/g按下式計算：X=NV×56/G 式中：N為氫氧化鉀標準溶液的當量濃度，mol/L； V為耗用氫氧化鉀標準溶液的體積，mL； G為試樣重量，

30、g； 56代表氫氫化鉀相分子質量。 苯酐的摩爾酯化率與酸值的關系如下所示：太原科技大學畢業(yè)設計（論文）第三章 結果與討論3.1催化劑的確定在酯化反應中，催化劑的選用是關鍵，良好的催化劑不但能加快反應的進行，而且也可以提高產品的質量。3.1.1單催化劑對酯化率的影響在保持異辛醇與苯酐摩爾比31，反應溫度230，反應時間2.5h不變條件下，考察了氧化鋁、氧化鋅、乙酸鋅、辛酸亞錫、對甲苯磺酸5種不同單催化劑對酯化反應的影響，見表3-1。表3-1不同單催化劑比對酯化率的影響催化劑酯化率/%顏色氧化鋅氧化鋁乙酸鋅辛酸亞錫對甲苯磺酸83.2381.5184.4582.5181.86黃淡黃深黃淡黃淡黃由表3

31、-1可見，由于對甲苯磺酸是強酸，所以酸值會很高，故不是理想催化劑；而其他非酸性催化劑在反應時間、反應溫度、醇酐摩爾比相同條件下酯化率不高，最理想的單催化劑為乙酸鋅，酯化率達84.45%。3.1.2復配催化劑對酯化率的影響保持異辛醇與苯酐摩爾比31，反應溫度230，反應時間2.5h條件不變，改變催化劑品種，用辛酸亞錫/氧化鋁、氧化鋅/氧化鋁、辛酸亞錫/氧化鋅、乙酸鋅/對甲苯磺酸4種以1:1復配為催化劑進行酯化反應，考察復配催化劑對酯化率的影響，結果列入表3-2。表3-2不同復配催化劑對酯化率的影響催化劑酯化率/%顏色氧化鋅/氧化鋁辛酸亞錫/氧化鋁辛酸亞錫/氧化鋅乙酸鋅/對甲苯磺酸 90.63 9

32、1.7991.12 90.54深黃淡黃深黃淡黃由表3-2可見，在反應時間、反應溫度、醇酐摩爾比相同條件下，化鋁/辛酸亞錫復配催化劑的酯化率高達91.79%，因此，選擇辛酸亞錫/氧化鋁復配的催化劑合成DOP效果最佳。在反應時間、反應溫度、醇酐摩爾比相同條件下，將乙酸鋅與辛酸亞錫/氧化鋁復配催化劑為催化劑的酯化率進行比較，復配催化劑的酯化率遠大于乙酸鋅催化劑的酯化率。因此，本實驗選擇辛酸亞錫/氧化鋁作為催化劑，繼續(xù)對合成DOP的影響因素進行研究。3.2催化劑用量對酯化率的影響保持異辛醇與苯酐摩爾比31，反應溫度 230，催化劑是辛酸亞錫/氧化鋁復配催化劑，反應2.5小時，只是改變催化劑用量(以反應

33、物總量計)，考察催化劑用量對酯化反應的影響，結果列入表3-3。表3-3催化劑復配比對酯化率的影響催化劑用量/%酯化率/%顏色0.2/0.2 91.79淡黃0.2/0.482.55淡黃0.3/0.391.69黃0.4/0.2 85.41深黃0.4/0.487.66黃由表3-3可見，少量催化劑對本反應有明顯的催化活性，當催化劑用量以1:1比例時，酯化率的增加遠大與以1:2或2:1比例的用量,當催化劑用量以1:1比例時，再增加用量后酯化率增加的幅度很小，從經濟效益角度考慮，確定催化劑最佳用量為反應物總量的0.2%/0.2%時，酯化率最高，因此，選擇氧化鋁與辛酸亞錫復配比11，其用量分別占反應物總量的

34、0.2%最合適。3.3醇酐摩爾比對酯化率的影響保持反應溫度230，催化劑仍然是辛酸亞錫/氧化鋁復配催化劑，反應2.5小時，只是改變異辛醇與苯酐摩爾比，考察醇酐摩爾比對酯化反應的影響，結果列入表3-4。 表3-4醇酐摩比對產率的影響醇苯酐摩爾比酯化率/%顏色212.51313.5190.1290.3591.7990.63淡黃深黃淡黃黃4:190.21黃由表3-4可以看出， 當異辛醇與苯酐的摩爾比為2.51時，反應過程中異辛醇起帶水劑作用導致酯化率低；而當異辛醇與苯酐摩爾比達3.51時，由于反應在高溫下進行，異辛醇過量太多會降低反應體系的溫度，使反應溫度達不到辛酸亞錫/氧化鋁催化劑活性溫度，導致酯

35、化率降低，且異辛醇過量太多，所得鄰苯二甲酸二辛酯產量相對就少，也引起成本上升；而異辛醇與苯酐摩爾比在31時酯化率最高，達91.79%，故異辛醇與苯酐摩爾比選擇31較合適。3.4反應溫度對酯化率的影響保持異辛醇與苯酐摩爾比31，用氧化鋁/ 辛酸亞錫以11復配，其用量各占反應物總量0.2%的復配催化劑作為酯化反應催化劑，改變反應溫度，考察溫度對酯化反應的影響，結果見表3-5。表3-5溫度對酯化反應的影響 反應溫度酯化率/%顏色20090.28黃21022023024090.4691.5991.7991.72黃深黃淡黃淡黃由表3-5數據可以看出，升高溫度可提高酯化率，當溫度由230升至240時酯化率

36、逐漸趨于穩(wěn)定，此時可認為反應基本完全。實驗結果表明，反應溫度在220240都能得到較好的結果，但在230時酯化率最高，因此最佳溫度為230。太原科技大學畢業(yè)設計（論文）第四章 結 論1) 對單體催化劑進行評價比較時知：對甲苯磺酸是強酸，酸值會很高，故不是理想催化劑；而其他非酸性催化劑在反應時間、反應溫度、醇酐摩爾比相同條件下酯化率不高，最理想的單催化劑為乙酸鋅，酯化率達84.45%。2) 對復配催化劑進行評價比較時知：使用辛酸亞錫/氧化鋁復配催化劑酯化效果最好，酯化率最高達91.79%，因此，選擇辛酸亞錫/氧化鋁復配的催化劑合成DOP效果最佳。3)考察復配催化劑的用量對反應的影響：催化劑用量以

37、1:1比例時的酯化率的增加遠大與以1:2或2:1比例的用量,結果表明選擇氧化鋁與辛酸亞錫復配比11，其用量分別占反應物總量的0.2%最合適。4)考察異辛醇與苯酐的摩爾比對反應的影響：異辛醇與苯酐摩爾比在31時，酯化率也最高，達91.79%，故異辛醇與苯酐摩爾比選擇31較合適。5)考察酯化溫度對反應的影響：當溫度由230升至240時趨于穩(wěn)定，此時反應基本完全，但在230時酯化率最高，因此最佳溫度為230。因此，合成DOP的最佳反應條件是：反應溫度230，反應時間2.5h，異辛醇與苯酐摩爾比31，氧化鋁與辛酸亞錫以11復配催化劑，其用量分別占反應物總量的0.2%，在此最佳條件下，酯化率最高達到91.79%。與傳統(tǒng)工藝比較，提高了轉化率，減少了脫水和碳化等副反應，并消除了設備的腐蝕問題。參考文獻1 石萬聰，盛承祥.增塑劑M·北京:化學工業(yè)出版社，1987，70143 2蔣平平.化學世界,1994,(8):411412 3 楊鑫莉.增塑劑DOP的合成方法進展及工藝評述J·.精細石油化工 ，2000，(6):25 274 王躍志.2005年我國鄰苯二甲酸二辛酯產品預測，化工時刊，20