一種紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其原料組分摩爾比為：2,4-二羥基二苯甲酮1.0；鹵代十二烷1-1.2；縛酸劑0.6-1.2；催化劑0.01-0.05；助催化劑0-0.005；包括以下步驟：將上述原料按配比加入反應(yīng)釜，升溫反應(yīng)，110-200℃反應(yīng)合成2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮；降溫加入水水洗，分出下層鹽堿水，得上層有機物；將上層有機物減壓蒸餾回收過量鹵代十二烷，得到2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮。本發(fā)明反應(yīng)時間短，晶型完整，色澤淺。本方法廢水少，轉(zhuǎn)化率和收率高，原料利用率高，較脫色結(jié)晶法生產(chǎn)工藝的固體廢棄物少，溶劑消耗小，產(chǎn)品純度高、結(jié)晶晶型好。
【專利說明】一種紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種化工領(lǐng)域，具體涉及一種紫外線吸收劑2-羥基-4-十二烷氧基二 苯甲酮的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 紫外線吸收劑（UV absorber,簡稱UVA)的作用機理在于能強烈地吸收聚合物敏 感的紫外光，并能將能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能形式放出。紫外線吸收劑能有效地吸收波長為 29(T410nm的紫外線，而很少吸收可見光，它本身具有良好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。UVA按 化學(xué)結(jié)構(gòu)主要可以分為5類：鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、三嗪類、取代丙 烯腈類。UVA長作為輔助光穩(wěn)定劑和受阻類光穩(wěn)定劑共同使用，尤其在聚烯烴或涂料中更是 如此。
[0003] 2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮屬于二苯甲酮類紫外線吸收劑。為了滿足不斷提 高的安全、環(huán)保、高效要求，二苯甲酮類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要有：1)高分子量化以提高分解 溫度和降低揮發(fā)、提高相容性降低遷移、噴霜、結(jié)晶等；2)引入反應(yīng)性基團，使其在加工時與 基礎(chǔ)聚合物鍵合，從而永久存在于高分子材料中；3)多功能化，使分子內(nèi)含有不同結(jié)構(gòu)的光 穩(wěn)定劑或抗氧劑功能基團。2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮分子量大于市場上常見的二 苯甲酮類產(chǎn)品2, 4-二羥基二苯甲酮(簡稱UV-0)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(簡稱UV-9) 和2-羥基-4辛氧基二苯甲酮(簡稱UV-531)，對高分子聚合物的相容性更好、遷移性小， 分解溫度高，在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等高分子材料中可以替代UV-0、UV-9、 UV-531使用。根據(jù)實踐，在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等薄膜、管材、人造草坪、塑膠跑道等材 料中可以單獨使用或與受阻胺類光穩(wěn)定劑、苯并三氮唑類紫外線吸收劑配合使用，老化試 驗結(jié)果表明其紫外線吸收效果和遷移性、耐抽提性相當于或優(yōu)于UV-53UUV-9。
[0004] 在目前二苯甲酮類紫外線吸收劑的工業(yè)化生產(chǎn)中，UV-ο主要采用間苯二酚、三氯 甲苯在水和甲醇體系中反應(yīng)合成，反應(yīng)結(jié)束后過濾水洗得粗品。UV-9是通過UV-ο、硫酸二 甲酯反應(yīng)得到，通過水洗、脫溶劑、溶解脫色、過濾、降溫結(jié)晶、離心、干燥得到，也可以通過 反應(yīng)、水洗、脫溶劑、溶解脫色、過濾、結(jié)晶、離心、干燥得到。UV-531的生產(chǎn)方法有使用氯代 辛烷、碘化鉀/溴化鉀、聚乙二醇、純堿合成工藝；也有使用溴代辛烷、季銨鹽、純堿/液堿合 成工藝。二者在轉(zhuǎn)化率上基本差不多，但如果使用溴代烷作為原料，需要增加溴素回收利用 工段，回收醚化工段的溴化鈉，通過氯化、蒸餾得到溴素，再制得氫溴酸和辛醇反應(yīng)得溴代 烷，增加了反應(yīng)步驟和工段，產(chǎn)生成本會增加，同時，由于使用了氯氣置換工藝，生產(chǎn)危險性 增加。在UV-531生產(chǎn)的后處理工藝中，同時有采用活性炭、活性白土脫色結(jié)晶工藝，相對于 蒸餾結(jié)晶工藝，脫色工藝會產(chǎn)生大量固體廢棄物，還會增加溶劑消耗和大氣污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，本方法廢水少，轉(zhuǎn)化率和 收率高，原料利用率高，較脫色結(jié)晶法生產(chǎn)工藝的固體廢棄物少，大氣污染小，產(chǎn)品純度高、 結(jié)晶晶型好。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案的原料組分摩爾比為：2, 4-二羥基二苯甲酮1. 0 ;鹵代十二烷 1-1. 2 ;縛酸劑0. 6-1. 2 ;催化劑0. 01-0. 05 ;助催化劑0-0. 005 ;包括以下步驟：將上述原料 按配比加入反應(yīng)釜，升溫反應(yīng)，110-200°C反應(yīng)合成2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮；降溫 加入水水洗，分出下層鹽堿水，得上層有機物；將上層有機物真空蒸餾80-150°C回收過量 鹵代十二烷，240-300°C得到2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品。
[0007] 本發(fā)明所述2, 4-二羥基二苯甲酮為含水率10-15W%的粗品。
[0008] 本發(fā)明所使用的鹵代烷為氯代十二烷。
[0009] 本發(fā)明所使用的縛酸劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉。
[0010] 本發(fā)明所述催化劑為十二烷基三甲基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、芐基 三乙基氯化銨等季銨鹽、聚乙二醇400、聚乙二醇300等。
[0011] 本發(fā)明所述助催化劑為溴化鉀、碘化鉀等。
[0012] 本發(fā)明所述升溫反應(yīng)為110_150°C回流分水，時間1-2小時，150-200°C反應(yīng)1~3 小時。
[0013] 本發(fā)明在115-145 °C回流分出體系中的大部分水；180-200°C反應(yīng)1-2小時 2, 4-二羥基二苯甲酮的轉(zhuǎn)化率達到99. 5%以上。
[0014] 本發(fā)明所述減壓蒸餾為高真空蒸餾，其真空度為50-150帕，蒸餾溫度為 245-285 °C。
[0015] 本發(fā)明方法還包括將2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品加入到無水乙醇中，升 溫到溶解，降溫到o-io°c結(jié)晶析出，離心、干燥得精品。
[0016] 本發(fā)明可采用UV-ο含水粗品、氯代十二烷、縛酸劑、催化劑、助催化劑，在 110-200°C之間反應(yīng)合成2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮，反應(yīng)時間短，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高，達 到99%以上，副產(chǎn)物2, 4-二十二烷氧基二苯甲酮含量低于1% ;水洗后高溫真空蒸餾出粗 品，蒸餾殘渣可用于制造浙青、防漏涂層等，屬于清潔工藝；粗品經(jīng)乙醇/甲醇溶解結(jié)晶、離 心、干燥得成品，產(chǎn)品含量99. 5%以上，晶型完整，色澤淺。本方法廢水少，轉(zhuǎn)化率和收率高， 原料利用率高，較脫色結(jié)晶法生產(chǎn)工藝的固體廢棄物少，溶劑消耗小，產(chǎn)品純度高、結(jié)晶晶 型好。
[0017] 本發(fā)明采用UV-ο含水粗品不經(jīng)干燥直接進行2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮的 合成反應(yīng)，減少了生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本，也減少了干燥時產(chǎn)生的環(huán)境粉塵污染。

【具體實施方式】
[0018] 實施例1 反應(yīng)釜內(nèi)投入固體UV-ο含水15%粗品1000公斤、氯代十二烷800公斤、聚乙二醇65 公斤、純堿300公斤、溴化鉀20公斤，升溫反應(yīng)，120-160°C回流分水，180-200°C保溫反應(yīng)1 小時，取樣分析，2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮含量大于98%，UV-0殘留量小于1%。降溫 加入水2000公斤水洗，分出下層鹽堿水，上層有機物減壓蒸餾回收過量氯代十二烷套用； 提高真空度，在50-150Pa下收集245-285°C餾分得到2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗 品。粗品加入到2500公斤無水乙醇中，升溫到溶解，降溫到5°C結(jié)晶析出，離心、干燥得成品 1100公斤。
【權(quán)利要求】
1. 一種紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于原料組分摩爾比為：2, 4-二羥基二苯甲 酮1. 0 ;鹵代十二烷1-1. 2 ;縛酸劑0. 6-1. 2 ;催化劑0. 01-0. 05 ;助催化劑0-0. 005 ;包括以 下步驟：將上述原料按配比加入反應(yīng)釜，升溫反應(yīng)，110-20(TC反應(yīng)合成2-羥基-4-十二烷 氧基二苯甲酮；降溫加入水水洗，分出下層鹽堿水，得上層有機物；將上層有機物真空蒸餾 80-150°C回收過量鹵代十二烷，240-300°C得到2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述2, 4-二羥基二苯 甲酮為含水率10-15W%的粗品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述鹵代十二烷為氯 代十二烷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述縛酸劑為碳酸鈉、 碳酸氫鈉或氫氧化鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述催化劑為十二烷 基三甲基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、聚乙二醇400或聚乙 二醇 300。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述助催化劑為溴化 鉀、碘化鉀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述升溫反應(yīng)為 110-150°C回流分水，時間1-2小時，150-200°C反應(yīng)1~3小時。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：在115-145°C回流分出 體系中的大部分水；180_200°C反應(yīng)1-2小時，2, 4-二羥基二苯甲酮的轉(zhuǎn)化率達到99. 5%以 上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述減壓蒸餾為真空 度為50-150帕，蒸餾溫度為245-285°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外線吸收劑的生產(chǎn)方法，其特征在于：還包括將2-羥 基-4-十二烷氧基二苯甲酮粗品加入到無水乙醇中，升溫到溶解，降溫到0-KTC結(jié)晶析出， 離心、干燥得精品。
【文檔編號】C07C45/61GK104098454SQ201410357864
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】姚成 申請人:襄陽市金達成精細化工有限責任公司