[发明专利]双(叔丁基过氧基)缩酮的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双(叔丁基过氧基)缩酮的生产方法。

背景技术

有机过氧化物交联剂是有机高分子聚合物的一种重要助剂，它能将线型的或轻度支链型的有机高分子链转化为三维网状结构以限制高分子链之间以及高分子链内部链段之间的相对运动，从而改善有机高分子聚合物的某些性能。有些有机高分子聚合物经过交联后可显著提高耐热性、耐油性、耐磨性、力学强度等性能；也有些有机高分子聚合物，如橡胶，必须经过交联才有实际使用价值。

通常使用的有机过氧化物交联剂是过氧化二异丙苯(简称DCP)，但是使用这种过氧化物作为交联剂，交联时产生具有难闻气味的苯乙酮，而且留在制成品中，因此这种过氧化物交联剂在许多情况下不能应用。目前使用的替代品是双-叔丁基过氧基缩酮类化合物，如1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷和4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯。这类交联剂分解半衰期温度都比DCP低，因此交联温度较低，并且产品臭味小，但是在其他性质方面具有与DCP相同的效力。

1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷(简称BPC)，分子式C₁₄H₂₈O₄，分子量260。BPC是无色至淡黄色液体，沸点55℃/0.1mmHg，理论活性氧量12.3％，活化能147.9kJ/mol，分解温度153℃(半衰期1分钟)、95℃(半衰期10小时)。BPC不溶于水，可溶于乙醚、石油醚、苯、己烷、氯仿、乙醇等常见有机溶剂。

1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷(简称BPMC)，分子式C₁₇H₃₄O₄，分子量302。BPMC是无色至淡黄色液体，相对密度0.9039，临界温度70℃，闪点57℃，燃点154℃，沸点86℃/1mmHg，理论活性氧量10.6％，活化能148.68kJ/mol，分解温度153℃(半衰期1分钟)、96℃(半衰期10小时)。BPMC不溶于水，可溶于乙醚、石油醚、苯、己烷、氯仿、乙醇等大部分有机溶剂。

4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯(简称BBPV)，分子式C₁₇H₃₄O₆，分子量334。BBPV是无色至淡黄色液体，闪点71℃，燃点163℃，理论活性氧量9.58％，活化能155.4kJ/mol，分解温度165℃(半衰期1分钟)、108℃(半衰期10小时)。BBPV不溶于水，可溶于大部分有机溶剂。

目前双(叔丁基过氧基)缩酮的生产方法主要是在不使用溶剂的情况下的酸催化合成法。文献US4365086、GB1047830和US4328360公开了4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯(简称BBPV)的合成方法，在23～32°F(-5～0℃)条件下，以378克77％的硫酸为催化剂，3.5摩尔乙酰丙酸丁酯与7.7摩尔叔丁基过氧化氢反应生成BBPV。文献“1，1-二叔丁基过氧化环己烷的试制，湛江师范学院学报(自然科学版)，1996，Vol.17，No.2，97～100”公开了在酸催化剂作用下合成BPC。但是由于这种酸催化法不使用溶剂，高含量的过氧基缩酮产品与大量的酸催化剂易发生剧烈的酸分解副反应，导致产品收率低、颜色深；甚至因大量放热引起爆炸事故，生产不安全。文献US4052464公开了1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷(简称BPMC)的合成方法，在酸性催化剂作用下，30～80℃，用乙苯作溶剂在减压下用恒沸带水的方法合成。这种方法操作繁琐，需要减压操作，溶剂损耗大，过氧化物的含量和收率也不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在副反应剧烈，导致产品含量低、收率低、色泽深，生产不安全的问题，提供一种新的双(叔丁基过氧基)缩酮的生产方法。该方法具有反应温和，产品含量高、收率高、色泽好的特点。