论文部分内容阅读
环己烷氧化工艺中副产大量的混合二元酸（DBA）,又称尼龙酸;其主要有机成分为己二酸（ADA）、戊二酸（GA）和丁二酸（SA）,因此也有AGS酸之称。对DBA进行充分回收及综合利用既可以节约资源,又有利于环境保护,具有较大的经济效益和社会效益。本文利用DBA和甲醇合成绿色环保高沸点溶剂混合酸二甲酯（DBE）和聚氨酯用聚酯多元醇,变废为宝,实现了对DBA的综合利用。本文先采用传统均相硫酸催化酯化的方法合成DBE,考察浓硫酸加入量、反应时间、甲醇与DBA摩尔比、甲苯加入量等因素对DBE收率的影响,确定最优工艺条件;对产品进行检测,通过改善工艺条件控制产品的酸值和色泽。实验表明浓硫酸催化DBA和甲醇合成DBE的最优工艺条件为: DBA为100g,浓硫酸加入量为2ml,反应时间为3.5小时,甲醇与DBA摩尔比为5:1,甲苯加入量为50ml,酯化后反应液在70℃-80℃下搅拌10min条件下用150 ml 5% Na2CO3溶液（NaCl饱和）洗涤。在此条件下DBE产品为无色澄清透明液体,质量稳定,酸值小于1mg KOH/g,平均收率为86.3%,其中丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯总质量分数大于95%。同时本文对绿色环保型催化剂Keggin型磷钨酸(PW12)及自制负载型磷钨酸PW12/SiO2催化DBA和甲醇酯化反应进行了研究,分别考察催化剂加入量、甲醇与DBA摩尔比、反应时间、甲苯加入量等因素对DBE收率的影响,确定最优工艺条件。实验表明PW12催化DBA和甲醇合成DBE的最优工艺条件为:DBA为100g,PW12加入量为2%,甲醇与DBA摩尔比为3:1,反应时间为4 h ,甲苯加入量为50ml;PW12/SiO2催化DBA和甲醇合成DBE的最优工艺条件为:DBA为100g,PW12/SiO2加入量为2%,甲醇与DBA摩尔比为3.5:1,反应时间为4.5 h ,甲苯加入量为50ml。在此条件下DBE收率分别为85.2%和84.7%,所得DBE中丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯总质量分数均大于98%。本文还考察了催化剂的回收和重复利用。实验表明:PW12较难从体系中回收; PW12/SiO2具有较好的稳定性和一定的重复使用性,可以很容易的从体系中分离出来,在最优工艺条件下PW12/SiO2经过简单处理重复使用5次时DBE收率仍大于70%。最后本文采用硫酸催化DBA与甲醇制备的DBE和丁二醇在钛酸四正丁酯的催化作用下缩聚反应合成聚酯多元醇,实验表明聚酯多元醇分子量在800-2000可控。利用DBA合成DBE,进一步合成聚氨酯用聚酯多元醇是一个经济可行的过程,具有较大的经济效益和社会效益。