本發(fā)明涉及一種抗氧化樹脂的合成方法,尤其涉及一種制備2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂的方法及其產(chǎn)品。
背景技術(shù):
抗氧化劑是一類能幫助捕獲并中和自由基,從而祛除自由基對(duì)環(huán)境損害的一類物質(zhì)??寡趸瘎┩ǔ7譃樘烊豢寡趸瘎┖秃铣深惪寡趸瘎?。天然抗氧化劑一般是從植物體內(nèi)提取出來的,具有純天然、無毒的特性,但其提純過程復(fù)雜,產(chǎn)量較低,成本較高,目前難以替代合成類抗氧化劑。合成類抗氧化劑是目前通常價(jià)格低廉,抗氧化能力強(qiáng),但往往具有一定的毒性。
2,6-二叔丁基苯酚類抗氧化劑是合成類抗氧化劑,其抗氧化能力較強(qiáng),耐熱及穩(wěn)定性好,而且其價(jià)格低廉,是國內(nèi)外廣泛使用的油溶性抗氧化劑。但這類氧化劑往往具有苯酚的氣味,溶解后毒性較大,因而在各類抗氧化添加劑和化學(xué)反應(yīng)中都會(huì)嚴(yán)格限制其用量。2,6-二叔丁基苯酚作為一種自由基吸收劑添加到液相中,清除自由基之后,很難從液相中分離出來,會(huì)對(duì)液相環(huán)境增添“污染”,而且也會(huì)使液相具有一定的毒性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對(duì)2,6-二叔丁基苯酚抗氧化劑在液相中使用后,難以與液相分離,造成液相環(huán)境“污染”的缺陷,提供一種制備2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂的方法及其產(chǎn)品,這種抗氧化樹脂使用后易與液相分離,可維持液相環(huán)境的穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂的合成方法,包括以下步驟:
1)稱取一定量交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂加入到三頸燒瓶中,加入溶劑,進(jìn)行溶脹;
2)向步驟1)的溶液中,加入催化劑和2,6-二叔丁基苯酚,在攪拌條件和特定溫度下,反應(yīng)一段時(shí)間后,進(jìn)行抽濾,得到交聯(lián)聚苯乙烯支載2,6-二叔丁基苯酚的樹脂,其反應(yīng)方程式如下:
3)將步驟2)得到的樹脂用1m的鹽酸浸泡,并用去離子水洗至中性,再用1m氫氧化鈉浸泡,并用去離子水洗至中性,得抗氧化樹脂,含水保存。
步驟1)中的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂為市售的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂,樹脂氯含量為15~18.0wt%,比表面積為300~1100m2g-1。溶劑為二氯乙烷、硝基苯中的至少一種,其與交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂重量比為4:1~8:1,溶劑優(yōu)選為二氯乙烷。溶脹時(shí)間為12-26h。
步驟2)中的催化劑為無水三氯化鐵等路易斯酸,其與交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂重量比為1:5~1:2.5。2,6-二叔丁基苯酚與交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂中氯的摩爾比為1:1~6:1。反應(yīng)溫度為60~90℃,反應(yīng)時(shí)間為≥12;反應(yīng)溫度優(yōu)選為65~85℃,反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為12~48h。
步驟3)中鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液的浸泡時(shí)間為1-2h。
根據(jù)以上步驟合成了2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂。
本發(fā)明在大孔氯甲基聚苯乙烯接枝了抗氧劑2,6-二叔丁基苯酚,得到了一種抗氧化樹脂。由于大孔氯甲基聚苯乙烯具有較大的比表面積,能充分與液相接觸,而且在大部分溶劑中為不溶或者溶脹狀態(tài),因此本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明中的抗氧化樹脂,比表面積大,能夠充分的與液相接觸,確保其具有穩(wěn)定的抗氧化性能;
(2)抗氧化樹脂能夠輕易的從液相中分離出來,不會(huì)引起周圍環(huán)境溶液“污染”的問題。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明中,樹脂氯含量和氯的摩爾量的檢測方法為volhardmethod。
本發(fā)明中,樹脂含水量的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb5757-2004離子樹脂含水量測定方法執(zhí)行。
本發(fā)明中,樹脂浸泡實(shí)驗(yàn)具體實(shí)驗(yàn)方法為:取部分干樹脂在無水二氯乙烷中充分浸濕,靜置24h。
實(shí)施例1
取氯含量為17.75%,比表面積為900m2g-1的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂45g(濕)到500ml三口反應(yīng)瓶中,加入二氯乙烷360g,溶脹24h。加入15g無水三氯化鐵和2,6-二叔丁基苯酚25.5g,攪拌均勻,升溫至65℃,反應(yīng)12h,得到2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂。抽濾,用1m鹽酸浸泡2h,用去離子水洗至中性;再用1m氫氧化鈉浸泡2h,去離子水洗至中性。含水保存。
經(jīng)測定,本實(shí)施例之2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂氯含量1.31wt%,含水量45.37wt%。
實(shí)施例2
取氯含量為16.80wt%,比表面積為890m2g-1的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂50g(濕)到500ml三口反應(yīng)瓶中,加入二氯乙烷200g,溶脹26h。加入10.0g無水三氯化鐵和30.5g2,6-二叔丁基苯酚,攪拌均勻,升溫至60℃,反應(yīng)14h,得到2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂。抽濾,用1m鹽酸浸泡1h,用去離子水洗至中性;再用1m氫氧化鈉浸泡1h,去離子水洗至中性。含水保存。
經(jīng)測定,本實(shí)施例之2,6-二叔丁基苯酚支載的抗氧化樹脂氯含量為1.25wt%,含水量45.38wt%。
實(shí)施例3
取氯含量為17.15%,比表面積為810m2g-1的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂50.0g(濕)到500ml三口反應(yīng)瓶中,加入二氯乙烷300g,溶脹12h。加入20.0g無水三氯化鐵和2,6-二叔丁基苯酚34.5g,攪拌均勻,升溫至70℃,反應(yīng)16h,得到2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂。抽濾,用1m鹽酸浸泡1.5h,用去離子水洗至中性;再用1m氫氧化鈉浸泡1.5h,去離子水洗至中性。含水保存。
經(jīng)測定,本實(shí)施例之2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂氯含量為1.12wt%,含水量47.61wt%。
實(shí)施例4
取氯含量為17.01%,比表面積為840m2g-1的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂45.0g(濕)到500ml三口反應(yīng)瓶中,加入二氯乙烷225g,溶脹24h。加入15.0g無水三氯化鐵和2,6-二叔丁基苯酚35.5g,攪拌均勻,升溫至80℃,反應(yīng)18h,得到2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂。抽濾,用1m鹽酸浸泡2h,用去離子水洗至中性;再用1m氫氧化鈉浸泡2h,去離子水洗至中性。含水保存。
經(jīng)測定,本實(shí)施例之2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂氯含量1.29wt%,含水量45.17wt%。
實(shí)施例5
取氯含量為17.94%,比表面積為790m2/g的交聯(lián)氯甲基聚苯乙烯樹脂48.0g(濕)到500ml三口反應(yīng)瓶中,加入二氯乙烷288g,溶脹18h。加入15.0g無水三氯化鐵和2,6-二叔丁基苯酚36.5g,攪拌均勻,升溫至90℃,反應(yīng)20h,得到2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂。抽濾,用1m鹽酸浸泡2h,用去離子水洗至中性;再用1m氫氧化鈉浸泡2h,去離子水洗至中性。含水保存。
經(jīng)測定,本實(shí)施例之2,6-二叔丁基苯酚修飾的抗氧化聚苯乙烯樹脂氯含量為1.29wt%,含水量46.28wt%。
以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明合成的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂的抗氧化作用進(jìn)行說明:
實(shí)施例6
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的加入實(shí)施例3制備的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂4.0g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,取上層清液,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:98.48%。
實(shí)施例7
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂4.5g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,離心分離,去除抗氧化樹脂后,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:98.56%。
實(shí)施例8
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂5.0g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,抽濾分離,去除抗氧化樹脂后,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:98.95%。
實(shí)施例9
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂5.5g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,離心分離,去除抗氧化樹脂后,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:99.07%。
實(shí)施例10
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂6.0g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,抽濾分離,去除抗氧化樹脂后,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:99.36%。
實(shí)施例11
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加無水乙醇10ml,加入無水乙醇潤濕后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂6.5g,震蕩均勻后室溫避光放置30min,抽濾分離,去除抗氧化樹脂后,在518nm處測定吸光度,平行測定3次,計(jì)算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化樹脂對(duì)有機(jī)自由基dpph的清除率為:99.48%。