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己二酸二辛酯是聚氯乙烯的一种优良耐寒增塑剂。增塑效率高,可赋予制品优良的耐光性与低温柔软性,并且低毒,生物降解性良好。随着聚氯乙烯应用范围的不断扩大,塑料加工技术的不断发展,对于性能优良的己二酸二辛酯的合成研究,无论是对塑料生产行业还是对工业加工行业而言,都具有非常重要的意义。传统的合成己二酸二辛酯所用的酸催化剂为液体酸,主要是浓硫酸。本课题开展了以固体酸代替液体酸催化合成己二酸二辛酯,取得了如下的一些研究成果。1.以NaY分子筛为原料,经过交换-焙烧等一系列步骤,制备出了HY分子筛,考察了HY、稀土超稳Y和Hp分子筛催化剂在己二酸与2-乙基己醇(异辛醇)酯化合成己二酸二辛酯(DOA)反应中的催化性能。结果表明,这些沸石分子筛对这一酯化反应均有催化活性,其中HY分子筛的催化活性最高。系统考察带水剂甲苯的用量、反应温度、酸醇摩尔之比、反应时间、催化剂用量等对酯化率的影响,优化了HY分子筛催化反应条件。在最佳反应条件下,HY分子筛催化这一反应的酯化率可达98.7%,而且催化剂稳定性好,可以重复使用7次以上。但分子筛类催化剂还存在反应温度高(160℃),催化剂用量(1.0g)大的不足。2.以含氯基的D-72型磺酸树脂和不含氯基的普通型磺酸树脂作为固体酸催化剂,研究了两种磺酸树脂在催化合成己二酸二辛酯反应中的催化性能,考察了一系列反应条件对酯化率的影响。结果表明,两种强酸性阳离子交换树脂对这一酯化反应均具有很好的催化活性,在优化反应条件下(催化剂用量0.23g,酸醇比为1：2.5,反应温度为125℃,反应时间为4h),酯化率高达99%以上,D-72型磺酸树脂和普通型磺酸树脂的转化频率(TOF)分别为10.85mol/(mol·h)和6.50mol/(mol·h),而且稳定性好,重复使用9次之后酯化率才稍微有点下降。研究还发现,D-72型树脂的磺酸基比普通树脂的更稳定,显示更好的重复使用性能。不足的是D-72型、特别是普通型磺酸树脂类催化剂的转化频率偏低。3.以竹粉为原料,通过部分炭化和磺化制备了一系列生物质炭磺酸催化剂,利用红外、热重对其进行表征。将其用于催化合成己二酸二辛酯反应,发现这类催化剂也具有很优异的催化活性,在最佳条件下,其酯化率可达99%以上,其TOF为85.54mol/(mol·h),远远高于磺酸树脂类催化剂的TOF,但催化剂的重复使用性能较差,这要归因于其磺酸位在反应中易流失。为了改善这类竹炭磺酸材料的稳定性,我们尝试在制备竹炭磺酸时引入Si元素或Cl元素,结果发现,引入Si元素或C1元素的竹炭磺酸催化剂的稳定性有一定的改善,但这方面的工作还有待进一步深入研究。