1,2-环己烷二甲酸醇醚酯结构与增塑PVC性能的关系

以1,2-环己烷二甲酸酐(HHPA)、乙二醇醚(乙二醇甲醚系列、乙二醇丁醚系列)为原料,通过直接酯化法合成了1,2-环己烷二甲酸二(乙二醇醚)酯(简称醇醚酯,下同)。利用FTIR和^(1)HNMR对产物进行了表征,并对醇醚酯增塑后的聚氯乙烯(PVC)制品的力学性能、微观形貌、热稳定性、耐迁移性、耐挥发性和耐候性进行了测试。结果表明,当醇醚酯的单侧乙氧基数目≤3时,其增塑效果与乙氧基数目呈正相关;与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑后的PVC制品(DOP/PVC)相比,1,2-环己烷二甲酸二(三乙二醇甲醚)酯(HHPTEM)增塑后PVC制品(HHPTEM/PVC)的断裂伸长率提升88.0%,5%热失重温度提高了20.2℃,在正己烷和甲苯中的质量损失率分别下降7.6%和4.9%,70℃下挥发性测试中,质量损失率下降1.9%,10 d紫外老化后断裂伸长率保持率提升8.6%。

气相色谱-质谱法测定镇痛泵中增塑剂环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯迁移量

建立气相色谱-质谱法测定镇痛泵在枸橼酸舒芬太尼模拟液中增塑剂环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯(DINCH)迁移量,并为该产品的安全性评价提供依据。以二氯甲烷作萃取剂,萃取枸橼酸舒芬太尼模拟液中的DINCH,萃取液经HP-5MS型色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,采用气相色谱-质谱法检测,外标法定量。环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯在质量浓度为0.128~1.281µg/mL范围内与定量离子色谱峰面积线性关系良好,相关系数r为0.9992,方法检出限为0.0387µg/mL,定量限为0.174µg/mL。环己烷1,2-二甲酸二异壬基酯在模拟液中的加标回收率为93.2%,测定结果的相对标准偏差为3.5%(n=9)。该方法的灵敏度高、重复性好,适用于镇痛泵中DINCH迁移量的测定。DINCH在枸橼酸舒芬太尼模拟液中的迁移量较低,发生迁移的风险较小,相对比较安全。

聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯合成及性能研究

为了提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的玻璃化转变温度,改善制品的耐热性能,以对苯二甲酸(PTA)、异山梨醇(ISB)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、乙二醇(EG)为原料,采用直接酯化、熔融缩聚法合成聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯-对苯二甲酸异山梨醇酯(PCIT)共聚酯,考察ISB/CHDM比例对酯化及缩聚反应速率和产品性能的影响。采用差示扫描量热仪(DSC)研究了共聚酯的热性能,采用万能材料试验机表征了共聚酯的力学性能。结果表明,随着ISB添加量增加、CHDM添加量减少,酯化表观活化能增加、酯化及缩聚反应速率减缓、共聚酯b值升高、玻璃化转变温度T g升高、热降解速率加快、力学性能下降,但共聚酯在ISB含量为22.8%时,仍保持缺口冲击强度高于130 J/m、断裂伸长率大于100%。

1,4-环己烷二甲酸二甲酯顺反异构体的气相色谱分析

采用气相色谱法,使用CP-Chirasil-DexCB色谱柱和氢火焰离子化检测器对1,4-环己烷二甲酸二甲酯顺反异构体进行分离和定量分析。结果表明:该分析方法中反式1,4-环己烷二甲酸二甲酯的线性相关系数为0.9991,相对标准偏差为0.83%,平均回收率为100.66%;顺式1,4-环己烷二甲酸二甲酯的线性相关系数为0.9983,相对标准偏差为0.82%,平均回收率为100.40%。该分析方法操作简便、快速、准确,分离效果好,可以用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯顺反异构体的定量分析。

2,5-二氧-1,4-环己烷二甲酸二甲酯合成工艺研究

采用过量的丁二酸二甲酯作为反应溶剂 ,以甲醇钠与丁二酸二甲酯合成 2 ,5 二氧 1,4 环己烷二甲酸二甲酯的合成工艺 ,研究了原料配比、反应温度及反应时间对产品收率的影响。在n(丁二酸二甲酯 )∶n(甲醇钠 ) =4 3∶1 0、反应温度 10 0℃及回流反应时间 2 5～ 30min的最佳合成工艺条件下 ,得到质量分数为 97 5 %的 2 ,5 二氧 1,4 环己烷二甲酸二甲酯 ,以甲醇钠计其收率为 88 1%。

1,4-环己烷二甲酸对PBAT的共聚改性

以对苯二甲酸(PTA)、己二酸(AA)、1,4-环己烷二甲酸(CHDA)及1,4-丁二醇(BDO)4种单体为原料,采用熔融缩聚法,合成得到一系列聚对苯二甲酸-co-己二酸-co-环己烷二甲酸丁二醇酯(PBCAT)。利用核磁共振仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、凝胶渗透色谱分析(GPC)、傅里叶变换红外光谱仪、万能力学测试仪等方法表征了共聚酯的结构和性能。实验结果表明,PBCAT共聚酯的相对数均分子量随CHDA投料比的增大先升高后降低,当投料比PTA:AA:CHDA为1:1:1.1时PBCAT的数均相对分子量为33 450,断裂伸长率为1 314.66%,与PBAT相比,提升了1.7倍。PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度随着CHDA投料比的增大先升高后降低,熔点先由103.9℃升高至119.5℃,后下降至108.6℃。结晶温度先由64.8℃升高至91.7℃,后下降至74.82℃。

Ru/Al_2O_3催化对苯二甲酸二甲酯合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯

以Al2O3为载体、Ru为活性组分合成Ru/Al2O3。以Ru/Al2O3为催化剂,在反应釜中液相催化加氢催化对苯二甲酸二甲酯(DMT)制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察Ru负载量、反应温度、压力、搅拌速率和反应时间对DMT加氢反应性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附仪、H2-程序升温脱附(H2-TPD)技术和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂理化性能进行表征。结果表明:Ru质量分数为3%的Ru/Al2O3显示出良好的催化活性。适宜催化剂的活化温度为120℃,在95℃、4.5 MPa和搅拌速率1 200 r/min的条件下加氢反应3 h,DMT转化率和DMCD选择性分别高达100%和98.81%。该催化剂循环使用12次后仍未发现明显失活。

1,4-环己烷二甲醇改性PBAT共聚酯的合成及性能

为提高降解塑料聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)的力学性能、热性能及加工性能,在PBAT的分子链中引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体,采用熔融缩聚法,制备了一系列不同CHDM含量的新型聚对苯二甲酸-co-己二酸环己烷二甲酯/对苯二甲酸-co-己二酸丁二酯(PBCAT)。采用傅里叶变换红外光谱仪、液固两用核磁共振仪对共聚酯进行结构表征;利用乌氏黏度计、万能电子拉伸机、差示扫描量热仪、维卡软化点测试机、接触角测量仪分别测试了共聚酯的黏均分子量、力学性能、热性能和亲水性。结果表明,随着CHDM物质的量的增加,PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度均呈现先降低后升高的趋势,熔点由136℃降至114℃,然后升至123℃,结晶温度由90℃降至46℃,然后升至61℃,结晶度下降。当PBCAT共聚酯的黏均分子量可达126 075 g/mol,水接触角均小于90°,材料具有良好的亲水性能。当CHDM物质的量占醇总量的25%时,PBCAT共聚酯综合性能最好,拉伸强度为20.74 MPa,与PBAT相比,提升了17%,且该共聚酯结晶度小,熔融温度较PBAT降低了7.4℃,维卡软化点达到127.4℃。

对苯二甲酸加氢制备1,4-环己烷二甲醇催化剂研究进展

1,4-环己烷二甲醇是一种重要的聚酯生产原料,主要用来合成不饱和树脂、聚酯树脂、聚酯多元醇等,也可以用来制备线性聚酯纤维,需求量日益增大。介绍了以对苯二甲酸为原料,催化加氢制备1,4-环己烷二甲醇的研究进展。对苯二甲酸加氢主要包括苯环加氢和羧基加氢,详细总结了单金属催化剂、双金属催化剂、三金属催化剂及多金属催化剂对催化活性的影响,研究了加氢反应机理以及不同金属之间的相互作用。

低压加氢合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯

采用高分散Ru/C催化剂,在较低的反应温度和压力下,进行了催化对苯二甲酸二甲酯(DMT)加氢合成1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)的实验。考察了反应温度、H2压力、DMT初始浓度及催化剂用量对DMT加氢反应的影响。实验结果表明,DMT加氢反应较优的条件为:反应温度110℃、H2压力3.0M Pa、催化剂用量0.500g、DMT5g、四氢呋喃30mL,在该条件下,DMT转化率和DMCD选择性分别为99.0%和96.5%。催化剂循环使用17釜后,反应时间延长至8.5h,反应温度升至140℃,DMT的转化率为99.0%,DMCD的选择性为95.0%。

再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇共聚酯的制备及其固相缩聚

为了研究废弃聚酯纺织品的高值化再生利用,以废弃聚酯纺织品通过化学法再生制得的高纯度再生对苯二甲酸二甲酯(DMT)单体为主要原料,采用酯交换法通过熔融缩聚合成了再生聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇共聚酯(PETG)切片,并对其进行了固相缩聚。采用差示扫描量热(DSC)仪、X射线衍射(XRD)仪、核磁共振氢谱仪和荧光光谱仪等分析仪器对固相缩聚前后的切片性能进行了表征测试。结果表明,再生PETG的熔点约为215℃;再生PETG切片中1,4-环己烷二甲醇(CHDM)的实际共聚比为13.9%。随着固相缩聚反应温度的升高或反应时间的增加,PETG的特性黏度增加,但增速逐渐变得趋缓,且切片的特性黏度与时间的平方根呈线性关系;选择合适的反应条件;固相缩聚后的PETG样品,其DSC升温曲线的熔融峰从低温向高温方向移动,XRD谱图上出现三个衍射峰且愈发尖锐,强度增强,结晶程度增加,端羧基含量降低;当固相缩聚反应温度高于200℃时,切片会发生一定程度的热降解且切片b值升高。

1,4-环己烷二甲酸二甲酯制备的研究

采用贵金属钯系催化剂,以对苯二甲酸二甲酯为原料,低压加氢生成1,4 环己烷二甲酸二甲酯。考察了温度、压力、液体空速、氢油比等对反应活性的影响,进行了200h的催化剂寿命评价,并对催化剂进行了表征。结果表明,随着温度和氢油比的升高,转化率明显提高,选择性变化较小;液体空速增大,转化率和选择性均降低,压力对转化率和选择性影响较小。在220℃,4.0MPa的条件下,对苯二甲酸二甲酯的转化率大于95%,1,4 环己烷二甲酸二甲酯的选择性大于94%,金属钯是该催化剂的主要活性中心。

改性骨架镍催化对苯二甲酸二甲酯加氢制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯

采用骤冷法制备改性骨架镍(QS-Ni),并将其应用于对苯二甲酸二甲酯(DMT)催化加氢制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察了溶剂、反应温度、压力、DMT初始浓度及催化剂用量对DMT加氢反应的影响。实验结果表明,采用异丙醇为溶剂,DMT初始浓度为1.0 mol/L,m(DMT)∶m(催化剂)=4∶1,在95℃和6 MPa条件下反应140 min,DMT转化率为100%,目标产物DMCD选择性达92.3%。催化剂QS-Ni循环使用16釜后,DMT转化率在99.3%以上,DMCD选择性为92.0%。

环保增塑剂环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯的合成与应用

以环己烷-1,2-二甲酸酐(HHPA)与异辛醇为原料,甲烷磺酸为催化剂,合成了环保增塑剂环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯(DEHCH),并与邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)的增塑性能进行了对比。经单因素实验得到最佳的合成工艺条件为:醇酐摩尔比为2.6∶1.0,催化剂用量为酸酐质量的0.25%,反应温度为170℃,反应时间2h,酯化率可达到97.89%。并用红外光谱、核磁共振、质谱表征了产物的分子结构,通过力学性能的对比可知,合成的DEHCH与DEHP有着相似的增塑性能,可以作为一种替代邻苯二甲酸酯类的增塑剂。

对苯二甲酸二甲酯加氢合成1,4-环己烷二甲醇

在高压反应釜中,对苯二甲酸二甲酯经两步催化加氢反应合成了1,4-环己烷:二甲醇。分别研究了反应温度、压力、反应时间和溶剂甲醇配比的影响,考察了催化剂的使用寿命。实验结果表明,Ru/Al2O3可用作对苯二甲酸二甲酯的苯环加氢催化剂,可连续使用8-10次;CuO-Cr2O3可用作1,4-环己烷二甲酸二甲酯的酯基氢解,可连续使用4-5次。此两种催化剂都具有很好的活性,在优化的反应条件下,两步加氢反应的收率都达到98%以上。

加氢法生产环己烷1,2-二甲酸二(2-乙基己)酯工艺

以邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP,工业级)为原料,采用固定床加氢工艺和贵金属Ru-Pd催化剂,制备环己烷1,2-二甲酸二(2-乙基己)酯。分别考察了温度、压力、空速、氢气与原料的体积比对反应活性的影响。试验结果表明:在反应温度190℃、压力15MPa、体积空速0.5h-1、氢气与原料的体积比为800∶1的条件下,原料DEHP转化率保持在99.99%以上,目标产物选择性高于99.7%。连续运行1000h,催化剂仍具有优异的加氢活性。

低负载量Ru/Al2O3催化剂上对苯二甲酸二甲酯加氢制1,4-环己烷二甲酸二甲酯活性研究

采用浸渍法制备了一种较低Ru负载量(质量分数为0.55%)的Ru/Al2O3催化剂,在固定床中评价了其作用下对苯二甲酸二甲酯(DMT)加氢制1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD)的反应活性,考察了不同焙烧温度对Ru/Al2O3催化剂催化加氢活性的影响。结果表明,催化加氢过程中,相较于未经焙烧的催化剂,经200℃和350℃焙烧的催化剂稳定性和DMT转化率下降,而DMCD选择性升高。XRD和BET分析表明,催化剂表面活性物质Ru数目减少是引起催化剂失活的原因之一。

环保增塑剂环己烷1,2-二甲酸二异辛酯的合成

以1,2-环己二甲酸和异辛醇为原料,浓硫酸为催化剂,酯化合成环保增塑剂环己烷1,2-二甲酸二异辛酯,考察了反应时间、醇酸物质的量比、反应温度等对酯化率的影响,并对产物进行了1 H-NMR、IR、TG及气相定性分析。结果表明,反应时间6h,反应温度170℃,醇酸物质的量比为2.5∶1时,酯化率可达99.5%,收率95%,产品为无色油状液体。核磁氢谱显示与酯基相连的亚甲基的多重峰信号δ在4.0处,红外谱图显示酯羰基的伸缩振动峰出现在1 735cm-1处,这些结果表明得到了预期产物。产物的TG曲线显示其外延起始温度为215℃,其气相出峰时间为14.310min和14.505min,能够与邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)有效分离。

环保增塑剂环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯增塑PVC性能研究

以环己烷-1,2-二甲酸酐(HHPA)与异辛醇为原料,浓硫酸为催化剂,合成了环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯(DEHCH)。考察了实验合成的DEHCH用量对聚氯乙烯(PVC)软制品的力学性能、挥发性和耐溶剂性的影响。结果表明,随着增塑剂用量从30份增加到70份,拉伸强度与100%定伸模量都逐渐降低,断裂伸长率逐渐增加,脆化温度也逐渐降低,但高温挥发损失和溶剂中的损失都逐渐增大。与纯PVC树脂的性能相比,表明所合成的增塑剂有着较好的增塑性能,而且从整体而看,DEHCH仍具有较好的耐挥发性和耐溶剂性。

环己烷1,2-二甲酸二异壬酯增塑剂的气相色谱-质谱分析

建立了气相色谱-质谱联用法定性和定量分析塑料中环己烷1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)的方法。考察了DINCH分子离子的质谱断裂过程,并建立了快速鉴定塑料中DINCH的理论方法。通过对不同溶剂提取效率的对比,采用二氯甲烷作为最佳提取溶剂。在优化条件下,该方法的线性范围为0.24～1.60 mg/L,相关系数为0.998,定量下限(S/N=10)为1.2 mg/kg。在加标水平为80～400 mg/kg时,4种不同塑料(PE、PP、PU、PVC)的回收率和相对标准偏差分别为82%～113%和1.1%～9.0%。将该方法用于实际塑料样品的检测,结果满意。