[发明专利]一种以固体超强酸作催化剂合成己二酸二丁氧基乙酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化学领域，尤其涉及一种以固体超强酸S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂作催化剂合成己二酸二丁氧基乙酯的方法。 

背景技术

现有技术中用于生产各种级别耐寒性工业橡胶制品的增塑剂种类范围一般比较窄，主要有DBF、EDOS、DBS、LZ-7酯以及Daendk等，其中有些增塑剂因其价格昂贵而出现供应不足的情况。己二酸二丁氧基乙酯(DBEA)因具有良好的耐寒性和耐汽油性可代替上述几类增塑剂用于生产耐寒性工业橡胶制品。研究表明DBEA能很好地分散在硫化橡胶混合物中，在硫化橡胶表面没有DBEA迁出，并且复合橡胶的塑、弹性及硫化特性以及硫化橡胶的主要物理和化学性质都符合技术标准的控制值和标准值，含DBEA的硫化橡胶耐寒性大大优于含DBF等增塑剂的硫化橡胶。 

增塑剂的工业化生产主要有以下两种生产方法：一是以硫酸为催化剂的传统酸性催化法，技术成熟可靠，但对设备腐蚀严重，后处理需中和，废水处理较复杂，回收醇须处理再回用；二是非酸触媒催化法，该方法废水量少且易处理，回收醇质量高，对设备腐蚀性少，但催化剂活性低于硫酸，反应温度较高。目前行业内都在研究催化效率高、产品易分离，环境友好的工业化生产方法，以进一步提高工业增塑剂产品的质量，促进橡胶工业进一步发展。 

发明内容

针对上述的传统液体催化剂对设备腐蚀严重，后续处理复杂，以及非酸触媒催化活性低、反应温度高等问题，本发明提供了一种以固体超强酸 S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂作催化剂合成己二酸二丁氧基乙酯的方法，该方法中催化剂易与产物分离、对设备腐蚀性小、反应经济且环境友好。 

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种以固体超强酸S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂作催化剂合成己二酸二丁氧基乙酯的方法，所述方法为：按原料配比称取丁氧基乙醇、己二酸，并同带水剂和固体超强酸S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂一起置于反应釜中，设定反应温度和反应时间，进行酯化反应合成己二酸二丁氧基乙酯。 

所述丁氧基乙醇和己二酸的摩尔比为2～5:1，可为2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1或5:1等。 

所述固体超强酸S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂的用量为丁氧基乙醇和己二酸总质量的0.05～2％，，可为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2.0％等。 

所述带水剂为甲苯、环己烷或石油醚中任意一种。 

所述带水剂的用量为丁氧基乙醇和己二酸总质量的10～50％，可为10、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等。 

所述酯化反应的反应温度为180～200℃，可为180℃、185℃、190℃或200℃等。若反应温度低于180℃，那么酯化反应的转化率就会降低；若反应温度高于200℃，副反应就会增加从而使产率下降。 

所述酯化反应的反应时间为1～6h，可为1h、2h、3h、4h、5h或6h等。若酯化反应时间过短，那么反应的产率太低；若反应时间过长，酯化反应的产率 不会明显增加，但是副反应会增加同时也增加了能耗。 

所述丁氧基乙醇和己二酸的摩尔比优选2.5:1。所述固体超强酸S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂的用量优选丁氧基乙醇和己二酸总质量的0.2％。所述带水剂的用量优选丁氧基乙醇和己二酸总质量的15％。所述带水剂优选甲苯。所述酯化反应的反应时间优选3h。