当前位置:文档之家› 抗氧剂的生产工艺

抗氧剂的生产工艺

抗氧剂的生产工艺
抗氧剂的生产工艺

抗氧剂的生产工艺

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

?

Yibin University

《精细化工》

题目抗氧剂的生产工艺

专业应用化学

学生姓名XXXXXX

学号 XXXXXXXXX

年级 2014级

化学与化工学院

抗氧剂的生产工艺

摘要:抗氧剂是聚合物稳定化助剂的重要组成部分,也是聚合物加工应用技术诞生以来开发与研究最为活跃的助剂领域之一。本文归纳了一部分抗氧剂的国内外生产现状及一些抗氧剂的生产工艺,并大致介绍了一部分抗氧剂的有缺点和其中一部分操作流程。

关键词:抗氧剂;生产工艺;胺类抗氧剂;酚类抗氧剂

1引言

塑料、橡胶以及其他高分子材料在贮存、加工、使用过程中由于受到外界种种因素的综合影响而在结构上发生了化学变化,逐渐地失去其使用价值,这种现象称之为高分子材料的老化。老化过程是一种不可逆过程,在日常生活中常可见到,例如橡胶制品逐渐失去弹性,塑料薄膜发脆破裂,燃料油粘度增加等。

发生老化的原因很多,外界的作用和内在的原因都有。地球上一切生物的生命活动都依靠氧气来维持,氧化反应也是生命活动和能量的来源。然而也就是氧,能使高分子聚合物的分子链发生氧化降解,缩短了材料的使用寿命。这就使人们想到采用有效的方法来阻止或延缓材料的氧化(或称老化)。最常用的办法是采用抗氧剂,这是一些很容易与氧作用的物质,把它们放在被保护的物质中,使它们先与氧作用来保护物质免受或延迟氧化。在橡胶工业中,抗氧剂又被称为防老剂。2国内外发展现状

2.1国外发展现状

随着世界范围内合成材料,尤其是通用型塑料的产量快速增加,促进和刺激了全球抗氧化剂产能的迅速增长,塑料抗氧剂的生产能力由1995年的13万吨上升到2003年的24万吨以上,年均增长率保持在8%左右,高于某些传统塑料助剂品种增长率。

全球主要抗氧剂的生产公司有:汽巴精化公司。该公司是世界上受阻酚抗氧剂研制开发最早的公司之一,也是目前世界上最大的抗氧化剂生产商,在世界各大洲均建有独资或合资的抗氧剂生产厂,各类抗氧剂生产能力约9万吨/年,2002年产量约为8万吨,占全球抗氧剂市场的50%左右。美国大湖公司。美国大湖

公司原来主要生产阻燃剂,从20世纪90年代开始大力发展抗氧剂业务,1992年收购了意大利埃尼公司的抗氧剂生产厂,1996年又进军亚洲,在韩国建立合资企业,2000年与沙特阿拉伯的A.H.Al.Zamil公司合资,生产抗氧剂,以满足中东地区需求。大湖公司来在全球范围内向汽巴精化的垄断地位发起挑战,能力与产量快速增加,生产能力约为3.8万吨/年,2002年产量超过3万吨。

2002年,北美、西欧、日本三地区消费抗氧化剂约为12.3万吨,其中主抗氧剂约占55%,辅助抗氧剂45%。主抗氧剂中受阻酚类为主,尤其以抗氧剂1010、1076等高效型产品为重点,值得注意的是含氮杂环多酚类高熔点抗氧化剂品种消费量呈现快速增长势头。辅助型抗氧剂以亚磷酸酯、硫代酯类为主。

2006年全球抗氧剂总消费量约350kt。按地区分,亚太地区(不包括中国)约占30%,欧洲占25%,北美占25%,其他地区占20%;按产品结构的生产能力分,酚类抗氧剂约占50%,亚磷酸酯类抗氧剂占35%,其他15%。预计2007-2010年全球抗氧剂市场消费年均增长率将达到5%,消费量将达到426kt/a。过去几年,全球抗氧剂生产量的年增长率约为 5.5%,而亚磷酸酯类抗氧剂生产量年增长率约为7%,其发展速度处于整个抗氧剂领域的领先位置。国外抗氧剂的主要生产厂家有汽巴精化公司(产品有Irgafosl010、1098、565、168和Ultr anox626等)、GE塑料公司(产品有Ultranox815A、Ultranox817A、Ultranox626)、美国氰氨公司(产品有Cyanox2777、Cyanoxl790)、古德里奇公司(产品有3125)、住友化学工业公司(产品有Irgafosl68、1010)等。近几年由于亚洲地区需求量快速增长,美国和西欧的抗氧剂企业也因此加快了生产装置向亚洲地区转移。据统计,2005年亚洲地区抗氧剂的产量约占全球总产量的50%,到2010年中国抗氧剂占全球比例将从2005年7%提升到15%以上。目前亚洲地区抗氧剂生产主要集中在中国、韩国、日本。

2.2国内发展现状

目前,我国生产并应市的抗氧剂品种超过50种,主要有BHT、1010、1076、168、DLTP、2246、4226、3114、246、DSTDP等,2006年总生产能力约为50kt/a。消费结构大致为,受阻酚类约占总消费量的60%,亚磷酸酯类约占27%,硫代酯类约占7%,其他约占6%;形成了汽巴高桥、浙江金海雅宝、兰化有机厂、辽阳有机厂、天津力生化工厂、天津晨光化工有限公司、临沂三丰化工有限

公司等主要生产基地。

我国抗氧剂行业在不断加大产量的同时,也开发了许多性能优良的新品种,如高耐水解稳定性和高耐热性的双酚亚磷酸酯类;分子量较大的含磷受阻酚类高效钙盐抗氧剂1425;可在化学交联电缆料中取代抗氧剂1010的硫醚型抗氧剂1035等。

我国就通用品种的生产和供应而言,中国塑料抗氧剂已经达到或接近国外先进水平,1010、1076、168以及由其为主要组分的复合型抗氧剂B215、B225等产能和指标基本满足了国内聚烯烃树脂的市场需求。然而,总体来看,专用化、高性能结构的品种数量不足,相当数量的品种仍需依赖进口。可喜的是,近年来国内在抗氧剂新品种开发方面取得了明显的进步,代表世界发展潮流的碳自由基捕获剂、半受阻酚抗氧剂、新型高效亚磷酸酯辅助抗氧剂的研究都有新的进展。

近年来随着塑料产能和产量的快速增长,我国抗氧剂的生产与消费也相应的得到了刺激和拉动。统计显示,2005年我国塑料制品总产量首次突破2000万t,达2198.55万t。根据美国AMI咨询公司研究分析报告预测,2005-2010年中国聚烯烃的年均消费增长率约为10%左右,因此未来几年与聚烯烃加工与应用相配套的塑料抗氧剂需求量增长率将保持在10%左右,预计2010年我国塑料抗氧剂的需求量将达到74kt/a左右,这为抗氧剂的发展提供了良好的市场前景。

我国目前存在一些问题问题:规模小,经济效益低下,产品质量低下,新产品开发缓慢,产品结构不合理,市场竞争激烈,许多专用高档抗氧剂还需依赖进口,2002年国内抗氧剂进口量为5 700吨左右。抗氧剂工业正向专用化、系列化、复合化、高效化方向发展。

3各种抗氧剂及其生产工艺介绍

3.1抗氧剂的分类

在高分子合成材料中,抗氧剂的主要使用对象是橡胶和塑料,而它们两者使用的抗氧剂品种、类型却有所不同。塑料制品使用的抗氧剂主要是酚类化合物、含硫有机酯类和亚磷酸酯化合物;而橡胶制品所用的防老剂则主要采用胺类化合物,其次是酚类化合物和少数其他品种防老剂。

抗氧剂的化学结构特点对抗氧化能力有影响。以酚类抗氧剂为例,苯环上羟

基的邻对位由供电子取代基团时,抗氧能力提高;如羟基邻对位上有吸电子取代基团时,则抗氧化能力下降;特别是羟基的邻位有α-支链烷基,即所谓受阻酚结构时,由于空间位阻效应,使苯氧自由基具有很高的稳定性,大大提高了抗氧效率。一个或几个体积较大的邻位取代基对羟基进行保护,对防止直接氧化和减少链转移是重要的。同样情况也适用于胺类化合物,如果氨基对位是供电子取代基,则抗氧效率高;如果是吸电子基,则抗氧效率下降。

3.1.1胺类抗氧剂

胺类抗氧剂广泛使用在橡胶工业中,是一类发展最早、效果最好的抗氧剂,它不仅对氧,而且对臭氧均有很好的防护作用,对光、热、曲挠、铜害的防护也很突出。橡胶工业最早采用的防老剂曾经用过沥青、杂酚油、萘、苯胺、甲酚等,现在基本已经不用了,目前橡胶工业常用的抗氧剂如:N-苯基-2-萘胺、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-N’-环己基对苯二胺等。

3.1.2酚类抗氧剂

酚类抗氧剂品种繁多,商品牌号最早出现于20世纪30年代,即BHA,BHT。BHT仍是当前产量很大的品种,它可用于多种高聚物,还可以大量用于石油产品和食品工业中。近年来,又出现了不少高效优良的新品种,尽管其防护能力还不及胺类,但它们具有胺类所没有的不变色、不污染的优点,因而用途广泛。常用的酚类抗氧剂如:2,6-二叔丁基-4-甲酚(264)、苯乙烯化苯酚(SP)。

3.1.3二价硫化物及亚磷酸酯

二价硫化物和亚磷酸酯是一类过氧化物分解剂,因而属于辅助抗氧剂。它们能分解氢过氧化物产生稳定化合物,从而阻止氧化作用,主要品种如:硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、硫代二丙酸双十八酯(DSTP)。

3.2一些抗氧剂的生产工艺介绍

3.2.1抗氧剂4010NA的生产工艺

抗氧剂4010NA化学名称为N-异丙基-N-苯基对苯二胺,是天然橡胶、合成橡胶及胶乳的通用型抗氧剂,是当前性能最好的品种之一。具有优越的热、氧、光老化的防护效能,对曲挠尤其对臭氧龟裂的防护特别好;并能抑制铜、锰等有害金属的催化老化。4010NA的全面性能优于4010.在抗氧剂中4010NA的喷霜

性为最小,但污染性较大。

其制备方法有芳构化法、羟氨还原烃化法、烷基磺酸酯烃化法、加氢还原烃化法等。

最普遍的制备方法是还原烃法:

3.2.2抗氧剂168

的生产工艺

抗氧剂168,化学名:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。辅助抗氧剂,与主抗氧剂z m-1010或1076复配,有很好的协同效应,可有效地防止聚丙烯、聚乙烯在基础注塑中的热降解,给聚合物额外的长效保护。

抗氧剂168具有不着色、不污染、耐挥发性好等优点。用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯和聚酰胺等制品。广泛用于聚烯烃、苯乙烯单聚和共聚物、弹性体、胶粘剂、工程塑料(如:PE ,PP,PVC,PS,聚酰胺,聚碳酸酯,ABS)等高分子材料。

抗氧剂168制备方法:

在催化剂存在下,2,4-二叔丁基苯酚与三氯化磷在一定温度下进行酯化反应,生成三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯及氯化氢气体。反应式如下:

为了使反应像有利于生成产物的方向进行,反应过程中必须尽可能除去生产的氯化氢。而2,4-二叔丁基苯酚略微过量有利于产品的生成,从而获得高纯度的产品。

3.2.3抗氧剂264的生产工艺

抗氧剂264,化学名:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,石油炼制工业称T 501,作食品添加剂用又称抗氧剂B HT,是一种多用途、世界用量最大的不着色性抗

C u -C r 触

氧剂。它不仅是各种油品尤其是润滑油用不可代替的优良抗氧剂,也是顺丁、丁苯、氯丁、丁腈和三元乙丙合成胶和轮胎白色侧壁等制品,以及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS等合成树脂塑料工业用不污染型通用抗氧剂;食品级抗氧剂用于防止动植物油脂因氧引起的酸败,也用作含油脂多的食品和化妆品,以及接触食品的食品级塑料和包装用合成材料的抗氧剂。

抗氧剂264制备方法步骤:

①烷基化及中和工序:

烷基化反应在两台专门设计的烷基化釜中进行。先将对甲酚(和循环套用的单烷基酚馏分)和酸性催化剂加入烷基化釜中,然后在搅拌和适宜的反应条件下将来自异丁烯计量罐的异丁烯送入烷基化釜中。可任意控制烷基化反应时间在4h左右,当反应到达终点时,停止进异丁烯,并将酸性烷基化物料泵入中和锅中,用稀碱液中和成中性烷基化物料,静置分层、并放去下层的中和水层。

②中性烷基化物的精馏分离:

中性烷基化物先送入低沸蒸馏釜中,在常减压下蒸出主要含二异丁烯和水分的低沸物,塔釜液再送入粗264精馏釜中,在减压下通过高效率的精馏塔依次蒸出单烷基酚馏分,粗264馏分和中间馏分。单烷基酚馏分先放入中间罐,再泵入计量罐并循环回烷基化釜中重新烷基化。中间馏分则循环回精馏釜中重新精馏,正常精馏的总台时在20 h内。

③粗264馏分的重结晶和溶剂回收:

将95%(体积)酒精和粗264馏分加入结晶釜中进行重结晶,结晶料放入吸滤器中吸滤,滤出的白色结晶再用离心机甩于并洗涤,最后甩干的抗氧剂264吸入干燥机中真空干燥,然后放出、包装吸滤和离心母液均放入母液地罐中,再泵入酒精蒸馏釜中。蒸馏回收酒精并重复使用,蒸完酒精后的釜液用真空抽至中性烷基化物中间罐中,并循环回精馏工序,精馏回收其中的有用组分。

3.2.4抗氧剂330的生产工艺

抗氧剂 330 ,化学名:1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯。对有机化合物,如各类聚合物、合成纤维、弹性体、粘合剂、石蜡、油品和油脂等具有高效的稳定作用,可以保护这些材料防止热氧化降解。因此,抗氧剂330被广泛地应用于聚烯烃,如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等材料制

造的管材、模塑制品、电线电缆和绝缘薄膜等方面。此外,它还可以应用于工程塑料,如线性聚酯、聚酰胺以及苯乙烯的均聚物和共聚物。还可应用于PVC、聚氨酯、合成橡胶等方面。

抗氧剂330制备方法:

合成抗氧剂330的化学工艺有如下几种:

根据壳牌公司开发又经乙基公司改进的工艺,合成抗氧剂330的基本原料为 2,6-二叔丁基苯酚、甲醛和均三甲苯。该工艺第一步2,6-二叔丁基苯酚和甲醛反应生成4-羟甲基-二叔丁基苯酚,4-羟甲基-二叔丁基苯酚既是抗氧剂330 的中间体,其本身也是一个抗氧剂,称之为抗氧剂754,它具有挥发性低、耐热性好的特点,可广泛地应用于天然和合成橡胶以及塑料制品,还可以和其他功能性材料复配成复合型添加剂。第二步是三个分子的4-羟甲基-二叔丁基苯酚和一个分子的均三甲苯反应生成抗氧剂330。

另外一种工艺路线是:上述工艺第一步生成的4-羟甲基-二叔丁基苯酚和醋酸反应生成2,6-二叔丁基苯酚的醋酸酯,然后再和均三甲苯反应生成抗氧剂330,同时生成可以循环使用的醋酸。

第三种工艺路线是:4-羟甲基-二叔丁基苯酚和甲醇反应生成2,6-二叔丁基-甲氧基对甲酚,然后再和均三甲苯反应生成抗氧剂330,同时生成可以循环使用的甲醇。

3.2.5抗氧剂1425的生产工艺

抗氧剂1425是钙盐受阻酚具有较好的加工性能和耐候性,能改善塑料制品的加工稳定性及耐候性,尤其是工程塑料、回收加工塑料及纤维制品的抗氧化。由于光稳定剂2002与抗氧剂1425结构极为相似,利用光稳定剂 2002 生产的中间体进行适当的提纯,即可生产抗氧剂1425,可达到投资少,见效快的目的。

抗氧剂1425的合成路线:

①苄基化反应

②缩合反应

③水解反应

④络合反应

3.2.6抗氧剂1520的生产工艺

抗氧剂1520,化学名称为:2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚,是烷基硫代甲基酚类抗氧剂中性能优异者之一,对各类橡胶制品均有防老化作用,因其高效、环保等优势而受到广泛关注。抗氧剂1520通过老化试验测试,抗氧剂1520无论是在动态静态老化效果、颜色、抗老化持久性以及聚合工艺的可操作性方面都有较大优势,抗氧剂1520作为一类硫醇烷基的受阻酚类抗氧剂,其结构中具有硫醚和受阻酚两种官能团,这两类具有协同效应的基团共同提供了抗氧化作用。

抗氧剂1520 的合成与纯化:

在装有温度计、回流冷凝管、机械搅拌器以及氮气保护气的250mL的四口

烧瓶中加入10.40g邻甲苯酚、12.00g多聚甲醛、l1.92 g哌啶,29.26 g正辛硫醇和60mL DMF。油浴加热缓缓升温至120℃,5h后停止加热,冷却至室温。将反应液转移至250mL圆底烧瓶,减压蒸馏蒸除其中的水、哌啶、多聚甲醛和DMF待无气泡冒出后停止加热,冷却至室温,得到粗产品 42.28g。加入60mL的正己烷混合均匀,依次用饱和碳酸氢钠溶液、超纯水洗涤后减压蒸馏,缓缓升高温度蒸出环己烷和残留的水。停止加热冷却至室温得近似水色的粘稠液体产品41.90 g,收率96.96%。

4总结

现今的抗氧剂种类繁多,生产工艺更是多种多样,以上只是浅显的介绍了一部分抗氧剂的一些生产合成工艺。每个生产工艺都有各自的优缺点,但是这些生产工艺均在慢慢改进,慢慢变得更加绿色环保,更加简便快捷。对于抗氧剂的研究在化工行业从未停止脚步,未来的抗氧剂生产肯定会越来越好,越来越专业。

21世纪是各种新材料蓬勃发展的时代,抗氧剂作为有机高分子材料不可或缺的稳定化助剂,必将显示巨大的市场潜力。关注世界抗氧剂发展动向,增强创新意识,开发具有自主知识产权的抗氧剂新品种是我们行业立足的根本,愿我们携起手来,共创中国抗氧剂工业灿烂的未来。

参考文献:

[1]王明堂,毛晨曦.国内外抗氧剂1010生产工艺及研发工业简介(一)[J].抗氧剂通讯,2007,(1)

[2]王明堂,王洪春.国内外抗氧剂1076生产工艺简介[J].抗氧剂通讯,2007,(3) [3]陈威,金炼铁,鲍筠.抗氧剂168的合成工艺研究[J].塑料助剂,2009,(4)

[4]王正平,任卫东.抗氧剂264生产工艺的研究[J].化学工程师,1998,(4)

[5]袁俊盛.抗氧剂264新生产工艺[J].精细石油化工,1997,(1)

[6]王明堂,张永恒.抗氧剂330及其生产工艺简介[J].抗氧剂通讯,2007,(4)

[7]张敏宏,张新军,张毅,史建公.抗氧剂626的合成工艺研究[J].河北北方学院学报:自然科学版,2014,(1)

[8]寿慧钰,孙荣财.抗氧剂1425合成工艺及应用[J].塑料工业,1999,27(3)

[9]宋健,刘军伟,刘玉法.抗氧剂1520的合成工艺研究[J].山东化工,2013,42(5) [10]冷明伟.抗氧剂T205合成工艺优化研究[J].渤海大学学报:自然科学版,2008,29(3)

[11]王洪春.抗氧剂TNPP生产工艺简介[J].抗氧剂通讯,2008,(4)

[12]于鲁汕,傅忠君.抗氧剂ZBX—1—R的合成及工艺条件研究[J].现代化工,1994,14(4)

[13]万明,鲍远志,翁世兵,柴多里.抗氧剂甲叉-4426-S的合成工艺研究[J].广州化工,2013,41(21)

[14]郑维彬.抗氧剂三(壬苯基)亚磷酸酯生产工艺改进[J].贵州化工,2002,27(4)

[15]李杰,隋昭德,计汝文,时凯.硫酯类抗氧剂的合成与应用[J].塑料助剂,2009,(4) [16]钟慧萍.高效主抗氧剂AD—1的生产工艺及应用[J].上海化工,1991,16(6)

[17]郝国良.T—501抗氧剂生产工艺的改进[J].甘肃科技,2006,22(10)

[18]曹东方,潘金亮.BHT抗氧剂的生产工艺与应用[J].辽宁化工,1999,28(3)

混料加工工艺流程

预混复合助剂PN3123G94加工工艺说明 一、总则 本工作流程是介绍我司复合助剂造粒产品PN3123G94的主要生产工艺,根据客户需求,按照配方准确称量各种助剂,混合均匀后进入造粒程序,造粒后产品经过筛分系统,剔除大小粒、细粉后进入金属分拣系统,把含有金属等不合格粒子分拣出去后进入中间罐,取样分析合格后进入包装系统,准确包装后码垛入库。二,产品介绍: 复合助剂PN3123G94产品是按照不同配比将4种不同的塑料粉末助剂进行混合后再进入专门的造粒,筛分,整形系统后包装得到的颗粒产品;具体的4种粉末助剂为: 1.抗氧剂168: 化学名称分别为:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯 分子式: C42H63O3P 168外观白色结晶粉末,有效含量99%,熔点183-186℃,闪点218℃,比重1.03g/cm3,酸值≤0.3%,溶于酮、芳香烃、酯族烃、氯代烃和酒精,不溶于水。它遇水虽会逐渐水解,但在水基乳化物的有效期内具有足够的稳定性; 2.抗氧剂1010, 化学名称为:四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯。; 分子式为:1010:C73H108O12 抗氧剂1010为白色至微黄色粉末,闪点为297℃,熔点110-125℃,比重1.15g/m3,灰分小于0.1%,挥发度小于0.5%。1010应用的范围包括聚烯烃,如聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯和烯烃共聚物如EVA。 3.硬脂酸钙: 化学名称:十八酸钙盐 分子式:(C17H35COO)2Ca 分子量:606 CAS NO.1592-23-0 比重:1.08 硬脂酸钙主要用作稳定剂;润滑剂;油漆平光剂;铅笔芯的润滑剂;塑料脱模剂;建筑防水剂;润滑油的增稠剂、聚丙烯、聚乙烯的卤素吸收剂等等; 4.润滑剂 化学名称:单硬脂酸甘油酯 CAS: 31566-31-1 分子式: C21H42O4 分子量: 358.54 白色或淡黄色蜡状固体,无臭,无味。相对密度0.97,熔点56~58℃。溶于乙

抗氧剂协同作用机理

抗氧剂的协同作用 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导 意义 1 受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂能够与自由基R.,ROO .反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性,从而使热氧老化的链反应终止,这种机理即为链终止供体机理[2]。 在聚合物老化过程中,如果可以有效地捕获过氧化自由基,就可以终止该氧化过程。但生成过氧化自由基的反应速率极快,所以在有氧气存在的条件下,自由基捕获剂便会失效。在受阻酚类抗氧剂存在的情况下,1个过氧化自由基(R00 7)将从聚合物(RH)上夺取1个质子,打断这一系列自由基反应,这是自动氧化的控制步骤。当加入受阻酚抗氧剂时,它比那些聚合物更易提供质子,即提供了一个更加有利的反应形成酚氧自由基,这使聚合物相对稳定,不会进一步发生氧化。 除此之外,受阻酚还可以进行一些捕捉碳自由基的反应。如上式的2,4,6一自由基可以生成二聚物,而这种二聚物又可与过氧化自由基反应使其失去活性,自身则变成稳定的醌分子[2]。由于每个受阻酚可以捕捉至少2个自由基,故其抗老化的效果较好。

抗氧剂简述

抗氧剂1076 1.产品特性: IRGANOX 1076是一种高效,无色污受阻酚抗氧剂。可用于塑料,合成纤维,弹性体,胶粘剂,蜡,油品和脂肪,防止基材热氧化降解。IRGANOX 1076无味,对光稳定,不易变色。同基材有很好的相容性。挥发性小,抗抽出性好。 2.技术指标:化学名称:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯 分子量: 530.86g/mol 3.主要应用:IRGANOX 1076应用的范围包括聚烯烃,如聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯。也推荐用于其他类型的高聚物,如工程塑料,如聚醛树脂,聚氨脂,苯乙烯均聚或共聚物,弹性体,黏合剂及其他有机材料。 4.功能:IRGANOX 1076可与BA其它添加剂同时使用,如辅助稳定剂(硫醚,亚磷酸酯),光稳定剂以及其它功能性添加剂。其与IRGANOX 168组成的二元复合体系(IRGANOX B 混料)以及三元复配体系IRGANOX GX(IRGANOX 1010,IRGANOX 168,HP-136)会有显著的协同增效作用。 5、产品外观:粉末白色自由流动粉末 6、使用方法:IRGANOX 1076典型用量在500-2000ppm时即可赋予基材长效热稳定性。也可根据基材种类和最终用途,提高IRGANOX 1076的使用量。 对于聚烯烃,IRGANOX 1076的用量范围在0.1%到0.4%之间,最佳添加量依具基材种类,加工条件以及长效热稳定性要求而定。 对于苯乙烯均聚或共聚物体,推荐使用量0.1%到0.3%之间。 对于热熔胶,IRGANOX 1076使用量在0.2%到1%之间。合成增粘树脂0.1%到0.5%。 IRGANOX 1076在其它材料中的用量用法及性能数据,请向当地销售、技术部门咨询。 7、物性:熔点 50-55℃ 闪点273℃ 蒸气压(20℃) 2.5E-7Pa 堆密度粉末:260-320g/l 挥发性(TGA,空气氛,20℃/min)

受阻酚类抗氧剂作用及发展方向

受阻酚类抗氧剂作用及发展方向 受阻酚类抗氧剂多用于塑料制品,与亚磷酸酯、硫醚等辅助抗氧剂显示协间效果。有代表性的品种有2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚、抗氧剂lU1U、抗氧剂lU6等。下面随小编去了解下受阻酚类抗氧剂吧! 一、受阻酚类抗氧剂作用 抗氧剂之间复配使用常发生2种效应:协同效应和反协同效应。合并使用2种或2种以上的抗氧剂,若比单独使用一种的效果好,称为协同效应;若比单独使用一种的效果差,称为反协同效应。协同作用包括分子间的协同和分子内的协同作用,其中分子间的协同又分为以下2种:(1)均协同作用(ho— mo-synergism),是指抗氧化机理相同的抗氧剂之间的协同作用;(2)非均协同作用(heter-synergism),是指抗氧化机理不同的抗氧剂之间的协同作用。分子内的协同又称为自协同作用(auto—synergism),它是指一种抗氧剂含有多个官能团,彼此间有协同作用。 二、受阻酚类抗氧剂发展方向 1高相对分子质量化 聚合物材料通常在高温条件下加工与应用,因此要求抗氧剂必须具有良好的热稳定性。由于高分子化合物具有挥发性低、耐抽提,尤其是耐较高温等优点,所以用增加抗氧剂的相对分子质量来提高其热稳定性的方法是最近抗氧剂研究的一个新趋势。但并不是相对分子质量越大越好,因为氧化主要发生在制品表面,当表面抗氧剂消耗尽时,制品内部的抗氧剂能否及时迁移到表面成为其发挥效能的关键,所以抗氧剂相对分子质量通常在1500以下。高相对分子质量的抗氧剂1010比低相对分子质量的抗氧剂1076耐水解能力、耐迁移性、耐抽提性均有明显改善。Sasaki等合成的抗氧剂GA一80便是结构较复杂、相对分子质量较高的抗氧剂,具有抗氧效果好、耐水解性强、挥发性低等优点。

抗氧剂264工艺设计

年产1500吨抗氧剂264工艺设计

目录 1 前言 (4) 1.1 抗氧剂264的物化性质 (4) 1.2 抗氧剂264的性能及用途 (4) 1.3 抗氧剂264的生产方法 (5) 1.4 设计所用原料及性质 (6) 1.5 设计工艺条件及工艺流程 (7) 2 物料衡算 (9) 2.1 基础数据及计算基准 (9) 2.2 合成釜物料衡算 (10) 2.3 萃取釜物料衡算 (11) 2.4 洗涤釜物料衡算 (13) 2.5 蒸馏釜物料衡算 (14) 2.6 结晶釜物料衡算 (15) 3 主要设备选型及能量衡算 (16) 3.1主要设备选型依据及选用方向 (16) 3.2 能量衡算基础数据 (17) 3.3 合成釜选型及能量衡算 (17) 3.3.1 设备选型 (17) 3.3.2 能量衡算 (18) 3.4 萃取釜选型 (18) 3.5 洗涤釜选型 (19) 3.6 蒸馏釜选型及能量衡算 (19) 3.6.1 设备选型 (19) 3.6.2 能量衡算 (19) 3.7 结晶釜选型及能量衡算 (19)

3.7.1 设备选型 (19) 3.7.2 能量衡算 (19) 3.8 离心机的选型 (19) 3.9主要设备一览表 (19) 4 结论 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21) 设计图纸 (22)

1 前言 1.1 抗氧剂264的物化性质 中文名称:2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、抗氧剂BHT、防老剂T-501等。 英文名称:2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol; 2, 6-Di-tertbutylcresol; Dibu- tylated hydroxytoluene; Sustane BHT; Tenox BHT; 2 ,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-4- methylphenol; 2 ,6 -Di-tert-butyl-p-cersol; 2 ,6-Di-tert-butyl-p-methylphenol; Nipan- ox BHT. 分子式及结构式:C15H24O 分子量:220.35 CAS号:128-37-0 熔点(mp):69-73℃,沸点(bp):265℃,相对密度(d204):1.048g/cm3,折射率:1.4859,闪点:127℃。无色晶体或白色晶体,遇光颜色变黄,并逐渐变深,可燃,低毒。无臭或有淡的特殊气味,无味。溶于苯、甲苯、甲醇、甲乙酮、乙醇、异丙醇、石油醚、亚麻子油,不溶于水及10℃烧碱溶液。防老剂BHT可压缩成重几克的圆柱体。比其他抗氧化剂的稳定性好,对热相当稳定,与金属离子反应不着色。 1.2 抗氧剂264的性能及用途 抗氧剂是一些很容易与氧作用的物质,将它们加入合成材料中,抗氧剂能够先与大气中的氧作用从而来保护合成材料免受或延迟氧化。抗氧剂264可以用于有机合成,用作橡胶、塑料防老剂,汽油、变压器油、透平油、动植物油、食品等的抗氧化剂。 2,6-二叔丁基对甲酚是国内外广泛使用的油溶性抗氧化剂。虽毒性较大,但其抗氧化能力较强,耐热及稳定性好,既没有特异臭,也没有遇金属离子呈色反应等缺点,而且价格低廉,仅为BHA的1/5~1/8,我国仍作为

中国抗氧化剂的发展历程及使用技术问答

中国抗氧化剂的发展历程及使用技术问答 全球聚烯烃行业的突飞猛进,是与添加剂尤其是抗氧化剂的跟进发展分不开的。1958年瑞士的汽巴公司申请了全世界第一份抗氧剂1010发明专利。六十年代初,在瑞士巴塞尔建立了全球第一套抗氧剂1010生产装置,为全球聚烯烃,尤其是聚丙烯的快速发展和性能提高,提供了坚实的技术保障。 我国在上世纪60年代中期,曾与英国合作,在兰化公司建立了全国第一套年3000吨裂解沙子炉聚丙烯生产装置。抗氧剂1010是必备的添加剂。化学工业部把1010的研制任务下达到当时的北京市化工研究所。 1966年文革动乱爆发,1967年北京的科研院所解散,研究人员被下放到各地的厂矿企业。化工研究所参与抗氧剂研制的技术人员也下放到北京化工三厂。当时北京化工三厂抗氧剂1010研制小组的技术负责人是徐瑞林和化研所的张民生(他们后来成为北京市化工研究院的院长和总工程师)。郭永武任化工三厂抗氧剂小组试验员,后任车间工段长,责任工程师,车间主任等。 中国抗氧化剂发展的历程,大致分为四个阶段。 第一阶段,1966-1978年 主要是解决抗氧剂的有无问题。 首先要在实验室研制出抗氧剂1010的小试样品。最初确定的工艺路线分为五大步骤,当时的实验室条件简陋,技术资料缺乏,加之文革动乱的干扰,技术人员白天做实验搞研究,下班以后要参加

批判刘少奇邓小平及厂里的走资派,平时还要深挖批判自己"资产阶级知识分子"的所谓名利思想,出身不好的人要宣布与自己的反动家庭划清界限,其艰难的研究条件和巨大心理压力,是今天的年轻人无法想象的。因此研究工作进展的十分缓慢。差不多用了二年多时间,直到1969年春才拿出几百克的抗氧剂1010小试样品。当时的工厂军管会领导以此作为文革的巨大成果,向中共笫九次全国代表大会献礼。 1969年北京各大专院校师生全部下放到工厂接受"工人阶级再教育"。其中,北京大学化学系邢其毅教授和他的学生金声讲师被分配到化工三厂科研车间抗氧剂1010研制小组。他们的到来给抗氧剂的研发工作带来了新的生机和活力。合成步骤从原来的五步精减为三步。同时采用了苯酚烷基化技术,启动了国内生产26酚,24酚的新开端,同时又改进了剧毒的丙烯腈老工艺,釆用先进的26酚与丙烯酸甲酯加成路线。使国内抗氧剂1010的合成工艺路线与汽巴公司同步。 1970年在技术组长徐瑞林,张民生的带领下,北京化工三厂建成了一套年产十吨抗氧剂1010的中试装置,拿出了数吨的1010产品。1971年,通过了北京市化工局科技处组织的中试成果鉴定。与会代表一致认为,北京化工三厂科研车间研制开发的1010生产工艺路线成熟可靠,产品质量合格稳定,建议投入工业化大生产。

抗氧剂的现状与进展

抗氧剂的应用与研究进展 摘要:从人类对高品质生活的需求和工业材料日益苛刻的应用条件出发,综述了抗氧剂的作用机理及其在天然产物、高分子、食品、医药、石油化工等诸多领域应用的研究进展,并指出了不同领域抗氧剂向环保、无毒、多功能等方向发展的趋势。 关键词:氧化; 抗氧防腐; 自由基; 聚合物 Abstract: With the higher human demand for quality of life and more strict application conditions of industrial materials,the action mechanism of antioxidants and its application in the field of natural product,polymer,food,pharmaceutical and petrochemical were reviewed and it was pointed out that antioxidants used in different fields would develop to be environmental friendly,non-toxic and multi-functional. Key words:oxidation; anti-oxidation and anti-corrosion; free radical; polymer 引言 抗氧剂是一类在包括食品、石油化工、医药、塑料等各类产品体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制这些产品的向下一步氧化,从而阻止产品的老化变质并延长其使用寿命的化学物质。钢铁表面涂加油漆等抗氧剂有效防止其氧化腐蚀,塑料、橡胶等高分子材料、润滑油、食品和医药等中添加各种适应其本身的抗氧剂能更好的促进其发挥自身使用价值,并更小的受其工作环境或工作对象造成的影响[1-2]。抗氧剂极大地增加了物品的实用性和使用寿命,人类正通过各种方式方法深入研究抗氧剂的机理和现实应用性,并迫于环境和资源等问题的出现,使得未来抗氧剂的合成和使用面临更加苛刻的挑战[3]。 1 抗氧剂的作用机理 材料的氧化变质主要因其结构或组分内部具有易引起老化或氧化的弱点,即具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基等,这些结构在外界环境阳光、氧气、臭氧、热等条件下易发生氧化反应,引起产品或材料变质形成老化[4],更是基于其氧化的弱点,研究发现了抗氧化剂的工作机理,通过对氧化反应中自由基或中间体的有效作用来阻断其反应的后 续进程,从而达到抗氧化的目的。不饱和键或者自由基的存在易引起天然化合物、油品及人工合成高聚物的自动氧化反应,氧化机理如下[5-7]

抗氧剂的品种与性能

抗氧剂的品种与性能 广义的抗氧剂应包括金属钝化剂。 (一)抗氧剂 1.主抗氧剂 受阻酚和受阻胺是两大主抗氧剂。受阻酚抗氧剂多数是不变色的,适用于白色或浅色制品。而受阻胺不仅本身多是带色的而且在氧和光的作用下更会变成深色。将塑料中常用的主抗氧别分述于下。 (1)2,6二叔丁基对甲酚(又称BHT或抗氧剂264) 白色结晶,遇光变黄,无毒,溶于苯、酮、醇、汽油、四氯化碳而不溶于水。 (2)β(3,5二叔丁基—4—羟基苯基)丙酸十八醇酯(又称抗氧剂1076) 白色粉末,熔点119—123℃,无臭,微毒,耐热水抽出性强,溶于苯、丙酮、氯仿,不溶于水,与聚合物和其它助剂有良好的相溶性,运输时稳定。 (3)1,1,3三(2—甲基—4羟基—5叔丁基苯基)丁烷(又称抗氧剂CA) 溶于乙mi、醋酸乙酪,不得于水。 (4)1,3,5三甲基2,4,6三(3,5二叔丁基-4羟基苄基)苯(又称抗氧剂330) 白色结晶粉末,熔点200℃以上,溶于苯、二氯乙烷,微溶于醇,不溶于水。醇,不溶于水。 (5)2,2'-甲撑双(4—乙基—6叔丁基苯酚)(简称MEB) 白色粉末,易溶于苯、丙酮,不溶于水。 (6)N,N'-六次甲基双—3(3,5二叔丁基-4羟基苯基)丙酰胺(简称HBP) (7)1,3,5-三(3,5叔丁基-4-羟基苄基)三甲基苯(简称TBM) (8)1,3,5—三(3,5二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯(简称TBHI或抗氧剂3114) (9)4-羟基十二烷酸酰替苯胺(简称HLS) (10)4-羟基十八烷酸酰替苯胺(简称HSS) (11)4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(又称抗氧剂300) 白色粉末,溶于乙醇、苯、丙酮、乙mi、石脑油,熔点16l一164℃。 (12)2,2'-甲撑双(4-甲基—6-叔丁基苯酚)(又称抗氧剂2246,简称MMB) 白色粉末,长期暴露于空气中转黄,熔点125-133℃,溶于苯、丙酮,不溶于水。 (13)4,4'-二叔辛基二苯胺(简称DOD) (14)1,6六次甲基双(35二叔J基-4-羟基苯基)丙酸酯(简称EBP) 浅色片状晶体,比重1.26,易溶于热苯胺和硝基苯,不溶于水、醇、醚、酮、苯。 2.辅抗氧剂 亚磷酸酯类、硫代二丙酸酯类和硫醇类是典型的辅抗氧剂, 常用的有: (1)三(壬基代苯基)亚磷酸酯(简称TNP) 琥珀色粘稠液体,可溶于丙酮、乙醇、苯、四氯化碳,不溶于水,无臭、无味、无毒。 (2)三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称TBP) (3)二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯(简称DPD) (4)四(2,4-二叔丁基苯基)4,4'-联苯撑二磷酸酯 (5)硫代二丙酸二月桂酸酯(简称DLTDP) 白色絮片状结晶固体,熔点38-40℃,毒性低,四氯化碳、石油醚,不溶于水。

抗氧剂的生产工艺

抗氧剂的生产工艺

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

Yibin University 《精细化工》 题目抗氧剂的生产工艺 专业应用化学 学生姓名XXXXXX 学号 XXXXXXXXX 年级 2014级 化学与化工学院

抗氧剂的生产工艺 摘要:抗氧剂是聚合物稳定化助剂的重要组成部分,也是聚合物加工应用技术诞生以来开发与研究最为活跃的助剂领域之一。本文归纳了一部分抗氧剂的国内外生产现状及一些抗氧剂的生产工艺,并大致介绍了一部分抗氧剂的有缺点和其中一部分操作流程。 关键词:抗氧剂;生产工艺;胺类抗氧剂;酚类抗氧剂 1引言 塑料、橡胶以及其他高分子材料在贮存、加工、使用过程中由于受到外界种种因素的综合影响而在结构上发生了化学变化,逐渐地失去其使用价值,这种现象称之为高分子材料的老化。老化过程是一种不可逆过程,在日常生活中常可见到,例如橡胶制品逐渐失去弹性,塑料薄膜发脆破裂,燃料油粘度增加等。 发生老化的原因很多,外界的作用和内在的原因都有。地球上一切生物的生命活动都依靠氧气来维持,氧化反应也是生命活动和能量的来源。然而也就是氧,能使高分子聚合物的分子链发生氧化降解,缩短了材料的使用寿命。这就使人们想到采用有效的方法来阻止或延缓材料的氧化(或称老化)。最常用的办法是采用抗氧剂,这是一些很容易与氧作用的物质,把它们放在被保护的物质中,使它们先与氧作用来保护物质免受或延迟氧化。在橡胶工业中,抗氧剂又被称为防老剂。2国内外发展现状 2.1国外发展现状 随着世界范围内合成材料,尤其是通用型塑料的产量快速增加,促进和刺激了全球抗氧化剂产能的迅速增长,塑料抗氧剂的生产能力由1995年的13万吨上升到2003年的24万吨以上,年均增长率保持在8%左右,高于某些传统塑料助剂品种增长率。 全球主要抗氧剂的生产公司有:汽巴精化公司。该公司是世界上受阻酚抗氧剂研制开发最早的公司之一,也是目前世界上最大的抗氧化剂生产商,在世界各大洲均建有独资或合资的抗氧剂生产厂,各类抗氧剂生产能力约9万吨/年,2002年产量约为8万吨,占全球抗氧剂市场的50%左右。美国大湖公司。美国大湖

抗氧剂原理

一.光与电磁波: 光是一种电磁波,速度为:30×10000 km/s 波长为780~380nm(纳米)。1纳米=10的-9次方米 二.光谱与颜色: 光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红外线波长:620~780nm。紫外线的波长:380~420nm。如下图: 波长780~620~590~560~490~450~420~380nm 太阳光:波长是780~380nm,纯白色。 白炽灯:波长为780~400nm,缺少紫光,故合成后光色略偏红黄。 荧光灯:波长为750~310nm,缺少红光,故合成后略带青色或呈青白色。 三.荧光灯的种类 表3-1:灯管尺寸(英吋,1英吋=25.4mm)与功率对照表 表3-2:管径尺寸与灯管功率对照表: 一般:粗管指管径为38mm的灯管,细管包括32mm、25mm的灯管,小管指15mm的小功率灯管。 四.荧光灯的基本结构 五.荧光灯发光的基本原理: 灯丝导电加热,阴极发射出电子,与(灯管内充装的)惰性气体碰撞而电离,汞液化为汞蒸气,在电子撞击和两端电场作用下,汞离子大量电离,正负离子运动形成气体放电,即弧光放电,同时释放出能量并产生紫外线,玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后,被激发而放出可见光。故荧光灯全称为:低压汞(水银)蒸气荧光放电灯(属于气体放电灯的一种)

浅谈荧光粉的配比对节能灯光色参数的影响 长期以来,外面一直把节能灯的色温、光效、显色指数、色容差、光衰等指标作为衡量灯光是否合格的标准,各光源制造厂也力求从制灯工艺(如涂粉、烤管、阴极分解、充汞量及充氩压力等工序)来进行控制以生产高质量的产品。在此,我就荧光粉的配比来谈一谈其对灯管的光效、显色指数、色容差、光衰等参数的影响。 1980年,紧凑型荧光灯(CFL5)节能灯上市,扩大了照明应用领域,因其高光效、高显色、结构紧凑,迅速在全世界推广应用,亚欧国家稀土紧凑型节能灯正以20%-30%的速度递增,而这得益于稀土三基色荧光粉代替传统的发光材料卤粉,这是照明材料领域的又一次飞跃。稀土三基色荧光粉则是由分别发红色、绿色、蓝色光的三种单色粉根据制灯要求按不同比例混合而成的。在三种单色粉中,红粉抗紫外辐射衰减能力最强,增加其在三种粉中的比例,灯管的显色指数上升,光衰会减小;绿粉的含量决定了灯管的光效;蓝粉抗紫外辐射性能较差,其含量不能过高,否则,灯管的光衰变大。因而三种粉的比例则直接影响着灯管的色温、色容差、光效等特性。 节能灯是根据低气压放电原理制成的。因低气压汞放电谱线的特点,大家所看到的节能灯的发光光谱实际上是由荧光粉在紫外线激发下的发光光谱与四条在可见光区发光的汞光谱迭加而成。因而荧光粉在制成灯管以后,灯管的色坐标(X、Y)值与粉的色坐标相比,会出现偏小的现象,这是由于汞放电谱线特别是435.8mm的蓝色谱线的迭加所制,经实验发现,不同规格灯管发生的偏移现象不同,且色坐标的偏移会带来灯管的色温、显色指数等参数变化。这主要是由灯管的长度、管径、阴极的发射强度等因素所引起。因而,在保证灯管尺寸及制灯工艺不变的条件下,找出不同规格灯管在符合光效、色温等光色参数要求下,需要何种配比的荧光粉就显得十分重要了。 目前,我公司所生产的节能灯规格较多,有2U、3U、4U、螺旋的;还有直径为? 9 mm、? 12mm、? 14.5mm的等等。各光源制造厂在灯管大批量投入生产之前,都会实现对荧光灯厂所提出的要求范围内进行混合粉的配制,因而就不能保证同一规格的荧光粉能够一次性符合所有规格的灯管在光效、色温、色容差等方面特性的要求。在此,我建议光源制造厂应根据自己厂的制灯工艺的特点,对自己所生产的灯管进行实验总结出不同规格灯管制灯规律,确定不同灯管需何种要求的荧光粉,以便荧光粉厂能够据此分匹配出更符合要求的荧光粉,同时也缩短了制灯前试样的时间。提高了工作效率,提高产品的质量。

抗氧剂的生产工艺

Yibin University 《精细化工》 题目抗氧剂的生产工艺 专业应用化学 学生姓名 XXXXXX 学号XXXXXXXXX 年级 2014级 化学与化工学院

抗氧剂的生产工艺 摘要:抗氧剂是聚合物稳定化助剂的重要组成部分,也是聚合物加工应用技术诞生以来开发与研究最为活跃的助剂领域之一。本文归纳了一部分抗氧剂的国内外生产现状及一些抗氧剂的生产工艺,并大致介绍了一部分抗氧剂的有缺点和其中一部分操作流程。 关键词:抗氧剂;生产工艺;胺类抗氧剂;酚类抗氧剂 1引言 塑料、橡胶以及其他高分子材料在贮存、加工、使用过程中由于受到外界种种因素的综合影响而在结构上发生了化学变化,逐渐地失去其使用价值,这种现象称之为高分子材料的老化。老化过程是一种不可逆过程,在日常生活中常可见到,例如橡胶制品逐渐失去弹性,塑料薄膜发脆破裂,燃料油粘度增加等。 发生老化的原因很多,外界的作用和内在的原因都有。地球上一切生物的生命活动都依靠氧气来维持,氧化反应也是生命活动和能量的来源。然而也就是氧,能使高分子聚合物的分子链发生氧化降解,缩短了材料的使用寿命。这就使人们想到采用有效的方法来阻止或延缓材料的氧化(或称老化)。最常用的办法是采用抗氧剂,这是一些很容易与氧作用的物质,把它们放在被保护的物质中,使它们先与氧作用来保护物质免受或延迟氧化。在橡胶工业中,抗氧剂又被称为防老剂。 2国内外发展现状 2.1国外发展现状 随着世界范围内合成材料,尤其是通用型塑料的产量快速增加,促进和刺激了全球抗氧化剂产能的迅速增长,塑料抗氧剂的生产能力由1995年的13万吨上升到2003年的24万吨以上,年均增长率保持在8%左右,高于某些传统塑料助剂品种增长率。 全球主要抗氧剂的生产公司有:汽巴精化公司。该公司是世界上受阻酚抗氧剂研制开发最早的公司之一,也是目前世界上最大的抗氧化剂生产商,在世界各大洲均建有独资或合资的抗氧剂生产厂,各类抗氧剂生产能力约9万吨/年,2002

抗氧剂

抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命,又被称为"防老剂"。 对工程塑料加工来说,抗氧剂可以防止某些聚合物(如ABS等)加工过程中的热氧化降解,使其成型加工能顺利进行。抗氧剂的添加量-般只有0.1-0.5份。 理想抗氧剂应具备以下条件: ①应具有高的抗氧化能力; ②与树脂的相容性好,不析出; ③加工性能良好.在高聚物的加工温度下不挥发、不分解; ④耐抽出性好,不溶于水和油中; ⑤本身颜色最好为无色或浅色.以不污染制品; ⑥无毒或低毒; ⑦价格低廉。 事实上,任何一种抗氧剂都不能完全满足这些条件,因此,实际使用中常根据工程塑料的种类、用途和加工方法,利用各种助剂之长,配合使用,以生产协同效应。 广义上说,多数弱还原剂都是抗氧化剂,只是根据不同的工业用途选取合适的。有较高化学、物理稳定性的,或是低毒性的弱还原剂,都可以巧妙的运用于配方中作为抗氧化剂。例如:柠檬酸是有弱还原性的有机酸,我们可以将其运用于饮料配方中起着抗氧化剂的作用;食品摆放时间长了容易氧化变质,可以加入少量抗氧剂来延长它们的储存时间;塑料、合成纤维和橡胶等高分子材料容易发生热氧降解反应,加入抗氧剂可以保持高分子材料的优良性能,延长使用寿命…… 有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,有机分子的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。抗氧剂的作用是消除刚刚产生的自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。能消除自由基的抗氧剂有芳香胺和受阻酚等化合物及其衍生物,称为主抗氧剂;能分解氢过氧化物的抗氧剂有含磷和含硫的有机化合物,称为辅助抗氧剂。 1、芳香胺类抗氧剂 芳香胺类抗氧剂,又称为橡胶防老剂,是生产数量最多的一类,这类抗氧剂价格低廉,抗氧效果显著,但由于使制品变色,限制了它们在浅色和白色制品方面的应用,主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。重要的芳香胺类抗氧剂有:二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉等化合物及其衍生物或聚合物,可用在天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶和异戊橡胶等制品中。 2、受阻酚类抗氧剂 受阻酚类抗氧剂是一些具有空间阻碍的酚类化合物,它们的抗热氧化效果显著,不会污染制品,发展很快。这类抗氧剂的品种很多,重要的产品有:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯等。这类抗氧剂主要用在塑料、合成纤维、乳胶、石油制品、食品、药物和化妆品中。(右图为受阻酚类抗氧剂的结构) 3、辅助抗氧剂 硫代二丙酸双酯是一类辅助抗氧剂,常与受阻酚类抗氧剂并用,效果显著,如:硫代二丙酸双酯,常与受阻酚类抗氧剂并用,效果显著,主要产品有:双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯。

BASF抗氧剂和光稳定剂

B A S F抗氧剂和光稳定 剂 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

抗氧剂 以抑制聚合物树脂热氧化降解为主要功能的助剂,属于抗氧剂的范畴。抗氧剂是塑料稳定化助剂最主要的类型,几乎所有的聚合物树脂都涉及到抗氧剂的应用。按照作用机理,传统的抗氧剂体系一般包括主抗氧剂、辅助抗氧剂和重金属离子钝化剂等。主抗氧剂以捕获聚合物过氧自由基为主要功能,又有“过氧自由基捕获剂”和“链终止型抗氧剂”之称,涉及芳胺类化合物和受阻酚类化合物两大系列产品。辅助抗氧剂具有分解聚合物过氧化合物的作用,也称“过氧化物分解剂”,包括硫代二羧酸酯类和亚磷酸酯化合物,通常和主抗氧剂配合使用。重金属离子钝化剂俗称“抗铜剂”,能够络合过渡金属离子,防止其催化聚合物树脂的氧化降解反应,典型的结构如酰肼类化合物等。最近几年,随着聚合物抗氧理论研究的深入,抗氧剂的分类也发生了一定的变化,最突出的特征是引入了“碳自由基捕获剂”的概念。这种自由基捕获剂有别于传统意义上的主抗氧剂,它们能够捕获聚合物烷基自由基,相当于在传统抗氧体系中增设了一道防线。此类稳定化助剂目前见诸报道的主要包括芳基苯并呋喃酮类化合物、双酚单丙烯酸酯类化合物、受阻胺类化合物和羟胺类化合物等,它们和主抗氧剂、辅助抗氧剂配合构成的三元抗氧体系能够显着提高塑料制品的抗氧稳定效果。应当指出,胺类抗氧剂具有着色污染性,多用于橡胶制品,而酚类抗氧剂及其与辅助抗氧剂、碳自由基捕获剂构成的复合抗氧体系则主要用于塑料及艳色橡胶制品。 主抗氧剂IRGANOX1010 抗抽出能力强,挥发性低,相容性好,无味。高效, 无色污受阻酚抗氧剂。 PP、PE、PVC、PA、PBT、PET、胶粘剂等, 可保持长效稳定性 IRGANOX1076 无味,对光稳定,不易变色。与基材有很好的相容 性。挥发性小,抗抽出性好。 PP、PE、ABS、PS、PVC、SBS、PA、PU、 PC、PET、PMMA、UP等 IRGANOX1098 出色的加工与长效稳定性,能有效保持树脂的初始颜 色。与铜系稳定剂相比,该品在颜色与抗抽出性方面 表现更好。挥发性低,与聚酰胺以及其他基材相容性 好。 PA、TPE、TPUR等 IRGANOX1135 100%活性的液体受阻酚抗氧剂。PUR、PMMA、PVB等 IRGANOX245 高效受阻酚类抗氧剂,耐高温。PS、ABS、PVC、PUR、POM、PA、PMMA等IRGANOX565 高分子量型多功能受阻酚,主要适用与不饱和橡胶的 后加工稳定处理,对弹性体非常有效。添加量小,挥 发性低,色牢性高,能防止凝胶形成 SBS、SIS、TPE、BR、S-SBR等IRGANOX1330 无味,耐抽提性好,介电性能突出,和大多数基材相 容性好。特别适用于对耐水抽提性及变色性要求高的 聚烯烃制品 PP、HDPE、TPE等 IRGANOX1520 多效能的液体酚类抗氧剂,同时提供加工稳定性和长 期耐热稳定性,添加量低,无需加入辅助抗氧剂。适 用于各种弹性体。 BR、EPDM、SBS、SIS、TPE等 IRGANOX1726 多效能的酚类抗氧剂,同时提供加工稳定性和长期耐 热稳定性,添加量低,无需加入辅助抗氧剂。是有效 SBS、SIS、PUR、CR、SBR等

抗氧剂

前言 为了延长高分子材料的寿命,抑制或延缓聚合物的氧化降解,较有效的措施是:①设法改进高聚物的化学结构,如采用含有抗氧剂的乙烯基基团的单体进行共聚改性。 这里主要说说我们公司产品的两大原料树脂和橡胶,比如我们公司橡胶的供应商巴陵化工为了增加橡胶的抗老化性来满足客户的需求,在SBS,SIS的基础上加氢开发了SEBS,SEPS。一些天然树脂,如松香树脂,主要成分是松香酸,是不饱和酸,含有共轭双键,它的抗氧化性很差,通常要经过改性来加强其抗氧化性,如氢化松香、歧化松香、聚合松香。一些石油树脂,即是石油裂解副产物中不饱和烃馏分的聚合物,如脂肪族(C5)和芳香族(C9)本身的抗氧性也是不行的,通常是通过对石油树脂加氢来加强其抗老化性。 ②对活泼端基进行消除不稳定处理,该法主要用于聚缩醛类高聚物。 ③添加抗氧剂,这是最常用的方法。 1 什么是抗氧剂 抗氧剂是指对高聚物受氧化并出现老化现象能起到延缓作用的一类化学物质。 2 抗氧剂的分类 常用的塑料抗氧剂以其作用方式可分为链终止型抗氧剂(主抗氧剂)和预防型抗氧剂(辅助抗氧剂);按分子结构和作用机理一般分为4类:受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类及复合类。 2.1 受阻酚类抗氧剂 受阻酚抗氧剂是塑料材料的主抗氧剂,按分子结构分为单酚、双酚、多酚、氮杂环多酚等品种。单酚和双酚抗氧剂,如BHT、2246、双酚A 等产品,因分子量较低,挥发性和迁移性较大,易使塑料制品着色,近年来在塑料中的消费量大幅度降低。 多酚抗氧剂1010 和1076 是目前国内外塑料抗氧剂的主导产品,1010 则以分子量高、与塑料材料相容性好、抗氧化效果优异、消费量最大而成为塑料抗氧剂中最优秀的产品。 国内氮杂环多酚抗氧剂主要品种为3114,是国内生产熔点最高的抗氧剂产品。因3114 分子中含有三嗪结构,使得3114 产品还具有一定的光稳定作用。国内生产厂为金海雅宝公司和镇江前进化工厂,产品以出口为主。随着国内塑料加工工艺技术和水平的提高,3114 在国内的用量将明显增加。 2.2 亚磷酸酯抗氧剂 亚磷酸酯抗氧剂和含硫抗氧剂同为辅助抗氧剂,可分解过氧化物、鳌合金属和路易斯酸,与其他抗氧剂有很好的协同效应,同时赋予塑料热稳定性和光稳定性,钝化有害金属,减缓聚合物的聚合。 亚磷酸酯抗氧剂主要为抗氧剂168[三(1,4 一二叔丁基苯基)亚磷酸酯],抗氧剂626 [双(2,4 一二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯]和抗氧剂618[双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯]。168 是国内生产、消费量仅次于1010 的抗氧剂

高分子材料常用抗氧剂

抗氧剂1010 化学名称:四[β-(3,5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 英文名称:Pentaerythritol-tetra-[β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]分子量:1178 质量标准: 性能:本品为白色粉末,无嗅无味。熔点110℃—125℃,性质稳定,易溶于苯,丙酮和酯等溶剂,不溶于水,微溶于乙醇。本品无污染,耐热和耐水抽出性能好。与抗氧剂ETHAPHOS368等并用能发挥协同效应,提高抗氧化效果。 用途:本品是一种多元受阻酚抗氧剂,与大多数聚合物相溶性好,是PP树脂优良的抗氧剂,也可用于PE,PS,ABS树脂,聚氨酯,PBT树脂,PVC,聚酯,聚甲醛,聚酰胺以及各种合成橡胶等高分子材料中,也用来防止油脂和涂料的热氧老化。 毒性:本品毒性甚微,白鼠半致死量LD50≥mg(雄性小白鼠口服) 贮存: 本品化学性状稳定,无特殊贮存要求,应防潮,隔热. 包装:纸板箱内衬塑料袋,每箱净重25 KG. 抗氧剂168 化学名称:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯 英文名称:Tris-(2,4-di-tert-butyl-pheny)-phosphite 分子量:646 分子式:C42H43O3P 质量标准: 性能:外观为白色结晶粉末,熔点182℃-186.5℃,闪点257℃,易溶于甲苯,二氯甲烷等有机溶剂,微溶于酯类,不溶于水。 用途:本品是一种高性能固体有机亚磷酸酯抗氧剂,对聚合物的色泽有良好的保护作用,优于其它亚磷酸酯,一般不单独使用,经常与抗氧剂BTHANOX310等酚类主抗氧剂复合使用,能提高聚合物加工过程的热稳定性,本品与酚类抗氧剂复配后广泛用于PE,PP ,PS,聚酰胺,聚碳酸酯,ABS等高分子材料。 贮存:本品耐水解较差,应注意防潮,防热。 包装:纸板桶(箱)内衬塑料袋,每桶(箱)净重25KG。 最佳添加量:一般用量为0.1%-0.3%

抗氧剂的用途

抗氧剂用途 能延缓或阻止氧化或自动氧化过程的物质称为抗氧剂,它能延缓物料、制品和用品在储藏和使用时的变质。一般用量较小,大都是具有还原性能的物质。对抗氧剂的一般要求是用量小,效率高,价格便宜,且无不良后果。 抗氧剂用途比较广泛,通常用于食品、饲料、油脂、塑料、橡胶、纤维等。 抗氧剂是重要的一类食品添加剂,它可防止食品成分氧化变质和败坏,提高食品的稳定性和贮存期。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化毫败,防止食品褪色、褐变、维生素被破坏,如加于食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类等。 抗氧化剂分为油溶性和水溶性两类。目前,各国使用的抗氧剂总数约30种,美国有26种,日本15种,德国12种,瑞士24种,中国允许使用的有10种。国际上普遍使用的有二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、维生素E、维生素C等。中国近年来开发的茶多酚是一种茶叶提取物,具有优于BHA、BHT、VE的抗氧化作用,兼有抑菌和防止褪色等作用,且安全无毒,中国于1990年批准使用,现正大力扩大应用之中。此外,中国从提取甘草浸膏或甘草酸后的甘草残渣中提取到一种“甘草抗氧化剂”,具有良好的抗氧化效果,且耐光、耐氧、安全无毒,中国已于1991年正式批准使用。 抗氧剂也是橡胶和塑料的添加剂。多数高分子材料都可能与氧反应,导致降解或交联,尤其是在热加工和受日光照射时,氧化速度更快。抗氧剂可以延缓高分子材料的氧化过程,保证它们能顺利地进行加工并延长使用寿命。在橡胶工业中,抗氧剂通称为防老剂。 按照作用机理,抗氧剂有游离基抑制剂和过氧化物分解剂两大类型。游离基抑制剂又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物,

5000吨年抗氧剂245项目建议书

5000吨/年抗氧剂245项目建议书

1项目背景 1.1 项目名称 受阻酚类抗氧剂245项目 1.2 项目建设规模 建设规模:5000吨/年 1.3 项目建设地址 黑龙江省七台河新兴煤化工循环经济产业园区 1.4 项目提出背景 2011年七台河市焦炭产能达到1000万吨,可以产生总量为25亿立方米的剩余煤气、45万吨煤焦油、12万吨粗苯。如果从黑龙江省范围考虑,按黑龙江省焦炭产量1500万吨计算,可以产生37.5亿立方米剩余煤气、67.5万吨煤焦油、18万吨粗苯。已经具备了向产品品种结构上深度开发的条件。目前生产的多数是化工的基础原料,是化工产品产业链的基础产品,是精细化工产品的“粮食”。要改变现有“只卖原粮”的局面,向精细化工领域迈进。 七台河市煤化工产业下步发展要继续以建立完善循环经济体系为重点,按照“稳煤、控焦、兴化”的总体发展思路,依托煤焦油、焦炉剩余煤气、粗苯这三条线,整合资源、集中优势,继续寻求延伸产业链条,搞好资源综合利用和延伸转化,实现资源循环利用、综合开

发、高效增值,不断扩大煤化工产业的整体规模,形成全市工业经济加快发展新的增长极。 新兴煤化工产业园区位于七台河市新兴区辖区内,园区现有面积约4.7平方公里,一期增加2.9平方公里,达到7.6平方公里;二期将长兴乡马鞍村整村搬迁至长兴村,增加5.5平方公里,总体达到13.1平方公里;三期增加8.7平方公里,最终园区面积将达到21.8多平方公里,新兴煤化工产业园区是一个以煤焦化及下游产品为主体的产业园区。园区功能齐备,水、电、路等基础设施建设基本到位。 近一个世纪的发展,抗氧剂的品种从简单到复杂、从低效率到高效率,经过科学的指导和时代的筛选,目前市场上的抗氧剂产品中,受阻酚类和芳胺类使用最广泛,其中受阻酚类以其毒性低、色泽污染性小、相容性强等优点,有取代芳胺的趋势。煤焦油中的甲酚是制备受阻酚类抗氧剂的主要原料,其中邻甲酚含量约为10%~13%,按黑龙江省120万吨煤焦油计算,年产邻甲酚12万吨左右,为抗氧剂245项目提供充足的原料资源。 基于上述政策、资源条件行业发展背景,提出一系列煤焦油项目,5000吨/年抗氧剂2 45项目是其中之一。 2产品性质与用途概述 2.1产品的理化特性 具有空间受阻结构的酚类化合物,系链终止型抗氧剂的主要类型。根据分子中受阻酚官能团的数量一般分为一元受阻酚和多元受阻酚。受阻酚类抗氧剂多用于塑料制品,与亚磷酸酯、硫醚等辅助抗氧剂显示协同效果。 受阻酚抗氧作用的关键在于所含反应羟基的活性,羟基与自由基的反应活性受到其邻位烷基的空间阻碍影响。烷基分子量越小,空间阻碍越小,反应活性越大,反应速度越快,热

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档