间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠合成研究进展

综述了近20年来涤纶染色改性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)合成研究进展。将其制备方法分析归纳为磺酸结晶法、磺酸中和法、酯化磺化法、氯磺酸磺化法、"一锅煮法"5种,并对普通采用的"一锅煮"法的制备工艺及其工艺控制和产品质量分析方法进行了介绍,认为以间苯二甲酸(IPA)为原料,30％发烟硫酸为磺化剂,经磺化、酯化、中和和重结晶工艺是制备SIPM较佳的技术路线。

间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的合成

以w(SO3) =3 0 %的发烟硫酸为磺化剂 ,间苯二甲酸 (IPA)为反应原料制备间苯二甲酸二甲酯 5 磺酸钠(SIPM)。运用正交实验设计 ,确定了最佳磺化反应条件为 :反应温度 185℃ ,反应时间 4 5h ,反应原料配比n(IPA)∶n(SO3) =1 0 0∶1 15。通过高效液色谱 (HPLC)法确定中和深度控制在pH =5 0。SIPM制备收率达到85 2 % ,w(SIPM ) =99 5 % ,各项指标符合美国杜邦公司 2 0 0

低酸值磺化聚酯多元醇的合成与应用

磺化聚酯多元醇是合成软段亲水的磺酸型水性聚氨酯的关键原料。低酸值是磺化聚酯多元醇的重要技术指标,也是合成水性聚氨酯的关键。以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠为亲水单体,采用酯交换/酯化-熔融缩聚法合成了多种磺化聚酯多元醇,对产物结构进行了表征,重点考察了缩聚压力对其酸值的影响。根据二元醇在缩聚温度下的饱和蒸气压,提出“三段压力控制法”,逐级降低缩聚压力,在无溶剂的情况下使酸值降至1~2 mg KOH/g以下。由此开发的工艺适用于不同种类聚酯多元醇的合成,并可进行工艺放大。低酸值磺化聚己二酸丁二醇酯具有优异的亲水性和水分散性,可形成粒径<100 nm且带有蓝光的水分散液。将其应用于水性聚氨酯的合成,成功制得拉伸强度≥30 MPa的聚氨酯膜。

5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯的高效液相色谱法分析

提出了用离子对反相高效液相色谱分析５－磺酸钠间苯二甲酸二甲酯的方法，色谱柱为ＨｙｐｅｒｓｉｌＢＤＳＣ１８，５μｍ，２５０ｍｍ×４．６ｍｍ，流动相为Ｖ（甲醇）∶Ｖ（水）＝６０∶４０（甲醇中含四丁基磷酸二氢铵１０ｍｍｏｌ／Ｌ），柱温为３０℃，流速为０．８ｍＬ／ｍｉｎ，进样体积为２０μＬ，检测波长为２２０ｎｍ。用外标法进行了定量，相对标准偏差和回收率分别为０．２６％和９８．１％～９９．６％。

发烟硫酸磺化法合成间苯二甲酸-5-磺酸的新工艺

以间苯二甲酸(IPA)、65%发烟硫酸为原料,经磺化反应制备间苯二甲酸-5-磺酸(SIPA)。采用加压梯度升温反应与减压反应结合控制反应过程,加压(表压0.01~0.015MPa)条件下分120~130℃、135~145℃、150~160℃3个阶段升温反应,减压(真空度0.05~0.08MPa)条件下在160~170℃反应。考察了磺化反应各个因素的影响,优化了工艺条件,建立了产品的分析检测方法。结果表明,磺化反应的最佳条件为:物料配比m(IPA)∶m(65%SO3·H2SO4)=1.186∶1,表压0.01MPa下最高反应温度160℃,真空度0.06MPa下最高反应温度170℃,总反应时间7.0h,产品收率98.5%以上,纯度98.8%以上。新工艺比现有生产工艺最高反应温度降低30℃,反应时间缩短2h,发烟硫酸用量减少5%。

间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的催化合成研究

目的探究制备SIPM中磺化、酯化、中和过程中的各种因素对产品得率的影响。方法运用正交设计,以间苯二甲酸(IPA)为原料制备SIPM,将IPA用发烟硫酸磺化,磺化物不经分离,利用剩余废酸及催化剂直接进行酯化,再经中和,精制SIPM。结果得出各因素对产率影响的大小顺序及各因素的数值。结论反应最佳条件为:IPA∶发烟硫酸为1∶1;加二氧化硅时温度为165℃;加硫酸镉时温度为130℃;酯化温度为66℃;IPA∶甲醇为1∶1.1;酯化时间为4 h;磺化时加硫酸镉后的保温时间为40 min;加入硫酸汞后的保温时间为50 min;加入SiO2后升温至170℃,升温前的保温时间为50 min。

阳离子可染PTT的制备及性能的研究

以精对苯二甲酸(PTA)和1,3-丙二醇为原料,在聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTY)的缩聚阶段加入间苯二甲酸丙二醇酯-5-磺酸钠(SIPT),制备了阳离子可染聚对苯二甲酸丙二醇酯(CDPTT),探讨了SIPT的制备和添加工艺,研究了CDPTT的制备工艺及性能。结果表明:制备SIPT溶液时,1,3-丙二醇与间苯二甲酸- 5-磺酸钠的摩尔比以6:1为宜;制备CDPTT时,SIPT须在酯化反应结束后加入;随着SIPT的含量增加,CDPTT的特性粘数降低,上染率增大;SIPT的摩尔分数(相对PTA)大于2.0%,CDPTT的结晶度随着SIPT含量的增加而减小,SIPT的摩尔分数(相对PTA)小于2.0%时,CDPTT的结晶度则随其增加而增大。

阳离子可染再生聚酯非等温结晶动力学

废旧聚酯纺织品经醇解后,与改性剂间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)共聚,得到阳离子可染再生聚酯(再生CDP)。利用差式扫描量热法(DSC)对SIPE改性后的阳离子可染再生聚酯(再生CDP)进行了非等温结晶及其动力学研究,并与未改性再生聚酯(再生PET)进行比较。结果表明,再生CDP的结晶温度(T_(c))均高于再生PET,并且随着改性剂SIPE添加量的增加而逐渐增大。随着降温速率的增加,所有样品的相对结晶度-结晶时间(C_(t)-t)曲线的斜率逐渐增大,半结晶时间(t_(1/2))逐渐减小;与再生PET相比,再生CDP的结晶速率较小,当SIPE添加量较低时(小于4.0%),在相同降温速率下,再生CDP的t_(1/2)随着SIPE添加量的增加而增加;莫志深方程(Mo方程)能较好地描述该实验中的非等温结晶过程。

磺酸盐型水性聚酯的合成与性能研究

本研究以二乙二醇(DEG)、间苯二甲酸(IPA)及间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)为单体进行熔融聚合得到含有磺酸基团的水性聚酯。实验通过调控水性聚酯中亲水单体间苯二甲酸-5-磺酸钠的摩尔比来研究其性能变化。运用核磁共振氢谱(1H-NMR)、原子力显微镜(AFM)、电泳光散射(ELS)等多种方法对水性聚酯的物理、化学性能进行表征。结果表明:该聚酯具有良好的水分散性、稳定性,且在亲水性单体5-SSIPA与IPA的摩尔比由0增至0.20的过程中,在水分散性提高的同时其他性能也发生相应变化。

磺酸盐型水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体的合成研究

第一步先将间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)和新戊二醇(NPG)投入到反应瓶中制得聚酯中间体;第二步将一定量的聚酯中间体与配方量的二元酸和二元醇投入到反应瓶中,并用椰子油酸对其进行改性,制备出酸值<5 mgKOH/g的水性不饱和聚酯;第三步,过氧化苯甲酰(BPO)作为自由基聚合的引发剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)接枝到不饱和聚酯上,制得聚酯丙烯酸树脂杂化体。选用国产水性多异氰酸酯作为固化剂,制成了水性双组分聚氨酯涂料。研究了5-SSIPA/NPG(物质的量比)对聚酯中间体的影响,5-SSIPA的用量对聚酯体系黏度及稳定性的影响,椰子油酸的用量,AA/5-SSIPA(质量比)对杂化体热贮存稳定性及涂料性能的影响,并考察了n(-NCO)/n(-OH)对涂料活化期及性能的影响。结果表明,使用合适的聚合工艺,5-SSIPA用量在8%~9%时,磺酸盐型水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体有较好的水溶性,油度在8%~10%,AA/5-SSIPA=5%/8%时,杂化体的水分散体有较好的热贮存稳定性,n(-NCO)/n(-OH)=1.6~1.8时,漆膜表面状态良好,涂料活化期可达4 h以上,各项性能优异。

染色改性共聚酯的可纺性及其纤维结构性能研究

在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)分子链上分别引入聚醚、间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)、脂肪酯类,得到染色改性共聚酯(简称共聚酯);将共聚酯进行纺丝、拉伸,制得共聚酯纤维,讨论了共聚酯的可纺性;利用差示扫描量热分析仪、X射线衍射(XRD)仪等研究了共聚酯纤维的结构与性能。结果表明:通过纺丝工艺调整,共聚酯均具有良好的可纺性能;与PET的XRD光谱相比,共聚酯3个主晶面(100),(110),(010)的衍射峰位置基本没有改变;相比PET纤维,共聚酯纤维的取向度和结晶度以及断裂强度和伸长率有不同程度的下降,而沸水收缩率上升;单体SIPE和柔性链的加入明显改善了共聚酯纤维的染色性能,其上染率和染色深度(K/S值)显著提高,其中醚型和酯型常压阳离子染料可染共聚酯的上染率均大于97%,K/S值均大于28。

基于三单体废水浓缩料合成SIPE的研究

以三单体废水浓缩料为原料,与乙二醇(EG)通过酯交换和酯化反应合成间苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸钠(SIPE)。采用三组分催化剂(醋酸钙、醋酸锰和二丁基氧化锡)和防醚剂醋酸钠,分阶段控制温度、分两次加入催化剂、控制塔顶馏出物的方法,通过正交试验设计确定反应的最优化工艺条件:醋酸钙、二丁基氧化锡、醋酸钴、醋酸钠的用量(按EG质量计)分别为0.25%、0.12%、0.06%、0.04%,三单体废水浓缩料(干燥后)与EG质量比为1∶1.50,第一阶段反应温度170℃,第二阶段反应温度185℃,反应时间2.0 h。得到外观好、纯度高、杂质含量少的SIPE溶液,产品收率达77.45%,所合成的SIPE溶液放置1 a后含量、皂化值、酸值均达标,稳定性良好。