[发明专利]一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备及应用方法

说明书

本发明涉及有机化工技术领域内的一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备方法，其先制备ZrO₂粉末，在将其将沉淀物在100‑120℃下干燥8‑16h后，研磨成粉，过100目筛；再制备HZSM‑5氢型分子筛；然后将两者混合并于的磷酸溶液中浸泡，最后抽滤，焙烧，得到目标产物[PO4^3‑/ZrO₂]‑HZSM‑5复合型超强酸催化剂固体。目标产物可作为催化剂用于合成偏苯三酸三异壬酯。其能缩短反应时间，避免对设备的腐蚀问题，以及提高反应的选择性，解决副产物多、难处理的问题。

技术领域

本发明涉及一种合成偏苯三酸三异壬酯的酯化反应催化剂的制备方法及应用方法，属于有机化工技术领域。

背景技术

增塑剂是一种加入到高分子聚合体系中能增加它们的可塑性，柔韧性或膨胀性的物质。它的主要作用是削弱聚合物分子间的次价键即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，主要表现为聚合物的硬度、模量、转化温度和脆化温度的下降，以及伸长率、曲挠性和柔韧性的提高。

目前，科学家们已经开发了多种前景较好的增塑剂。首先是将邻苯二甲酸酯类增塑剂进行改性；其次是开发新品种增塑剂如聚酯、环氧化物、柠檬酸酯、蓖麻油类、偏苯三酸酯类、脂肪族二元酸酯等。

关于偏苯三酸酯类催化剂的话，大致分为分子筛类，钛酸酯类（钛酸四异丙酯，钛酸四丁酯及其一种或多种的混合物），以及钛金属化合物，锡金属化合物和其他化合物的复合物组成等这几类化合物。关于偏苯三酸三异壬酯合成催化剂方面研究很少。

中国发明专利CN101973884A介绍了一种偏苯三酸三异壬酯（简称TINTM）的合成方法。其使用无硫酸催化合成工艺，不用传统的硫酸催化，而是用钛酸酯作为催化剂，无污染，产品质量好。

中国发明专利CN108117666A开发了一种耐高低温增塑剂偏苯三酸三异壬酯的合成方法。该方法克服现使用的一般增塑剂在车用线、电线电缆等在低温时会出现耐寒性差，会开裂，破损等缺陷，其在加工过程中加入了辅料，辅料含有缩水甘油醚、流平剂、钙/锌稳定剂和阻燃体系等混合而成，使得TINTM在低温下高低温下性能变得更强。

目前工业生产中采用的催化剂一种为质子酸类催化剂，如硫酸等。它的价格较低，反应温度在180℃以下，但此类催化剂催化时间长，对设备腐蚀严重，还会发生氧化和碳化等副反应，导致产品色泽变深，后处理困难。另一种常用的催化剂是钛酸酯，其所需反应时间较长，不可回收，而且其价格相对较贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备及应用方法，使其能缩短反应时间，避免对设备的腐蚀问题，以及提高反应的选择性，解决副产物多、难处理的问题。

本发明的目的是这样实现的：

1、一种合成偏苯三酸三异壬酯催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）将ZrOCl₂∙8H₂O溶解于去离子水中， ZrOCl₂的摩尔浓度为0.3-0.8mol/L，形成的溶液放置于冰水浴中，向其中滴加质量分数为25%的氨水使其沉淀，调节pH=10，陈化18-30h，抽滤，用去离子水多次洗涤至滤液中无氯离子；

（2）将沉淀物在100-120℃下干燥8-16h后，研磨成粉，过100目筛；

（3）将ZSM-5型分子筛用浓度1.0-2.0mol/L稀盐酸溶液进行离子交换，温度在90-95℃，搅拌数小时，直到交换度达到97%以上，获得HZSM-5氢型分子筛；HZSM-5氢型分子筛与所述沉淀物混合时的重量比为：1：（1-3.5）。