[发明专利]液体受阻酚羧酸酯抗氧剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液态抗氧剂的制备方法，具体地说，是一种液体受阻酚羧酸酯抗氧剂的制备方法。

背景技术

抗氧剂是润滑油、燃料油及塑料橡胶加工行业必不可少的添加剂，它的种类很多，主要包括酚型、胺型、酚酯型、硫代酯型、亚磷酸酯型等。其中受阻酚羧酸酯类抗氧剂因为其优良的抗氧化作用，被广泛应用。受阻酚羧酸酯类抗氧剂生产工艺简单，但分子量偏低，且多为固体影响了其在高性能、高要求润滑油中的使用。

通过酯交换反应制备高分子量液体受阻酚羧酸酯类抗氧剂的方法是已知的。CN1611563A公开了一种该类抗氧剂的制备方法，采用LiOH、KOH、四异丙氧基钛为催化剂，在155～180℃、0.09MPa条件下由C₁₂～C₃₂的格尔伯特醇与(3，5-二烷基-4-羟基苯基)羧酸烷基酯进行酯交换反应4小时左右，得到液体高分子量受阻酚羧酸酯类抗氧剂。

上述制备方法可以得到较高的反应转化率，但是使用LiOH和KOH为催化剂，有可能使得部分原料醇由于反应生成皂而损失，难以得到更高的反应转化率，并且反应温度较高、反应时间较长及未采用氮气保护导致产物颜色较深，此外由于皂的产生，导致后处理工艺较为复杂及环境问题。采用四异丙氧基钛为催化剂则在后处理阶段需要进行水洗，导致后处理工艺复杂及有机废水产生的环境问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种受阻酚羧酸酯抗氧剂的制备方法，该法在提高产率的同时，可降低反应温度、减少反应时间、改进产物颜色，产物后处理工艺简单，所用催化剂可再生使用。

本发明提供的液体受阻酚羧酸酯抗氧剂的制备方法，包括将式(I)的受阻酚羧酸甲酯与C₁₀～C₃₆的支链脂肪醇在固体碱催化剂存在下进行反应，所述的固体碱催化剂为负载氧化镁的NaY沸石，催化剂中氧化镁的含量为1～50质量％，

式(I)中，R₁、R₂为C₁～C₈的烷基，R₃为C₁～C₅的烷撑基。

本发明采用负载氧化镁的NaY沸石为固体碱催化剂，使支链脂肪醇和受阻酚羧酸甲酯反应生成液体受阻酚羧酸酯抗氧剂。与现有的制备方法相比，本发明方法在提高产率的同时，降低了反应温度、减少了反应时间、改进了产物颜色，同时无需水洗，简化了产物后处理工艺、避免了由于皂和有机废水引起的环境问题，并且所用催化剂可再生使用。

具体实施方式

本发明使用负载氧化镁的NaY沸石为固体碱催化剂，使支链脂肪醇和受阻酚羧酸甲酯反应生成液体受阻酚羧酸酯抗氧剂。

本发明所述的C₁₀～C₃₆支链脂肪醇优选格尔伯特醇，格尔伯特醇为主链β位带有一个支链的烷基，支链与主链的碳数相差4的支链脂肪醇，优选的格尔伯特醇的碳数为16～28，可以是不同碳数的混和醇。

本发明所述的支链脂肪醇优选C₁₆～C₂₈的支链脂肪醇，更优选C₁₆～C₂₈的格尔伯特醇。

所述式(I)的受阻酚羧酸甲酯中，R₁、R₂优选叔丁基，R₃优选C₂～C₄的烷撑基。

本发明中所用固体碱催化剂与C₁₀～C₃₆的支链脂肪醇的比为0.1～10质量％，优选0.6～6质量％。反应时，受阻酚羧酸甲酯与C₁₀～C₃₆的支链脂肪醇的摩尔比为1∶1～2。

本发明方法中，受阻酚羧酸甲酯与C₁₀～C₃₆的支链脂肪醇的反应温度为100～180℃、优选120～160℃，压力为0.01～0.08MPa、优选0.02～0.06MPa。反应时间为1～6小时，优选2～4小时。反应完成后，减压蒸馏除去未反应物料，冷却、过滤除去催化剂，即得到浅黄色粘稠状受阻酚羧酸酯抗氧剂。反应优选在氮气保护下进行。

本发明所用固体碱催化剂为负载氧化镁的NaY沸石，催化剂中氧化镁的含量为1～50质量％，优选5～30质量％。