[发明专利]一种透明钛络合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种透明钛络合物的制备方法。

背景技术

钛酸酯是一种常见且性能优良的有机金属催化剂之一，被广泛应用于涂料、油墨、高聚物偶联剂或催化剂。但常见钛酸酯由于其具有活性高、易水解、难贮藏等原因而在工业化生产应用过程中受到限制，因此通常将其制成钛络合物使用。现有技术中合成基本的钛络合物使用的反应原料大致有三种物质：钛酸酯类、二羟基类、β-二羰基类。常用的钛酸酯有钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸异丙酯等；β-二羰基类物质包括乙酰乙酸乙酯、2，4-戊二酮、1，3-丙二醇、2，3-丁二醇、1，4-辛二醇，或者多羟基甘油。

常见合成钛络合物的方法为：在惰性气体的保护下加入钛酸酯，预热，在规定时间内缓慢加入所需物质的量的β-二羰基类物质，混合发生放热反应，体系冷却降温，维持反应温度为70℃以下，且温度根据反应物种类而定，滴加完成后继续搅拌一段时间使反应完全，减压蒸馏。用惰性气体破真空后再向反应器中加入二羟基类物质，且要严格控制二羟基类物质的加入量，过量加入会使得只有一个羟基参与反应，多余羟基会引发不必要的副反应，甚至会生成低聚体，降低反应活性，搅拌反应一段时间后脱去反应生成的醇。这一工艺制备的钛络合物催化剂虽然具有较高的催化活性，但在产品热稳定性、产品外观、生产成本高、产品纯度等方面存在缺陷。因此随着生产技术和市场需求的不断变化，对钛络合物的质量也提出了更高的要求，研究者不断对钛络合物的合成方法进行改良。

(1)在钛络合物的合成过程中加入甲苯溶剂，提高反应体系热传导效率，避免多余羟基之间形成低聚物，同时还可以与生成的醇类之间形成共沸物，更充分的带走醇类物质。但这种方法采用的甲苯、苯、二甲苯等溶剂均为有毒溶剂，毒性较强，且残留至络合物中的溶剂用在硅酮胶中时会导致胶的收缩。

(2)在反应后为彻底除去体系中的醇类物质，提高产品纯度，可以向体系中加入惰性组分，不与钛络合物发生反应的气体或液体，采用多重脱低步骤，先在小真空下脱除溶剂，同时促进反应化学平衡的向右移动，再使用大真空脱去更多的低沸物，向初步脱除了低沸物后的产物中加入另一种挥发性小的醇，反应完全后再脱去残留在体系中的醇。

(3)制备的钛络合物结晶点较高，当存在成核剂时比较容易结晶，不利于贮存及使用。为防止这一问题发生，可以向钛络合物中加入少量的水，使其生成有活性的二聚体，但是要控制好水的加入量，多加则会导致进一步水解，使产物失去反应活性。

上述改进虽可以解决钛络合物制备过程中存在的一些问题，但同时加工过程中会引入新的缺陷，进一步限制了其应用。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明旨在提供一种钛络合物的制备方法，该方法工艺那过程简单，原料施加量容易控制，产品无色，性质稳定的络合物制备方法。本发明通过以下技术方案实现：

一种透明钛络合物的制备方法，反应原料为叔丁醇与钛酸四异丙酯。

其中所述具体制备步骤为：(1)将钛酸四异丙酯加入反应釜中，反应釜高位槽中加入钛酸四异丙酯2.5-5倍质量的叔丁醇；

(2)打开搅拌装置，冷却散热，控制反应温度为80℃以下，将叔丁醇滴加入反应釜中，4h内加完；

(3)保持温度72-75℃，保温反应12h；

(4)将反应完全的物料减压蒸馏，蒸馏温度80-85℃，蒸馏2h以上，直至无低沸物馏出；

(5)放料，称重得所需透明钛络合物。

具体的，所述制备方法以氩气或氮气为保护气，所述叔丁醇为化学纯。

优选的，所述叔丁醇与钛酸四异丙酯质量比为3∶1。

本发明仅采用叔丁醇与钛酸四异丙酯两种原料制备钛络合物，原料少，加料简单，生产成本低。采用叔丁醇保证产品具有较浅的色泽，生产的最终钛络合物颜色为无色透明状。生产过程中为保证产品纯度加入过量叔丁醇保证钛酸四异丙酯可完全反应，之后通过减压蒸馏馏出低沸物，保证产品钛最终质量分数。本发明工艺简单，操作关键控制点少，加料过程无需严格根据化学反应所需质量严格控制添加叔丁醇的质量，仅需保证叔丁醇过量即可最大程度满足产品化学反应需要。因此本发明具有工艺简单、易操作；产品无色透明，质量好；钛含量高，产品催化活性强，催化寿命长，生产成本低等优点。

具体实施方式

下面以例举的方式对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所述实施例仅是以例举的方式对本发明所做的解释性说明，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的改变，均落入本发明的保护范围。

实施例1