Способ получения фталатов металлов

Способ получения фталатов металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 49I6II

Со оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.12.73 (21) 1973950 23-4 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень Мю 42

Дата опубликования описания 11.02.76 (51) Л!. Кл. С 07с 63/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР чо делам изобретений н открытий (53) УДК 661.8.784 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Бондарь, М. О. Лозинский, Б. И. Штейсельбейн, В. В. Маловик, М. Д. Пивоваров, Г. Т. Федосеева, Л. H. Малышев, В. В. Гузеев, М. Н. Рафиков, В. И. Котенков и Г. T. Газарян

Институт органической химии АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛАТОВ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способу получения фталатов металлов II — IV групп периодической системы в виде паст, которые находят широкое применение в качестве стабилизаторов поливинилхлорида.

Известен способ получения свинцовых солей фталевой или жирных кислот различного состава путем взаимодействия последних с окисями свинца в водной среде в присутствии жирных кислот при 80 — 90 С. Известный способ получения фталатов металлов проводят в водной среде. Целевые продукты отфильтровывают, промывают и высушивают. В процессе сушки фталатов металлов ухудшается дисперсность и качество целевого продукта, в связи с чем увеличивается его расход при переработке поливинилхлорида, образуется взрывоопасная и токсичная пыль, ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда. При производстве фталатов металлов описанным выше способом также образуются токсичные сточные воды, содержащие соли металлов, фталевую кислоту и другие вредные примеси.

Обезвреживание сточных вод связано с увеличением количества стадий технологического процесса и с созданием специальных очистных сооружений.

С целью упрощения процесса предлагают в качестве пластификатора использовать диоктилфталат, дибчтилфталат или дибутилмалеат, и процесс ведут прп молярном соотношении фталевой кислоты, окиси плп гпдроокпси металла, воды и пластифпкатора, равном

1: 1: 15: 1 — 1: 3: 25:2, предпочтительно прп

90 — 120 С. Это позволяет исключить стадии фильтрации, сушки, размола и взрывоопасных пылевых загрязнений, предотвратить образование сточных вод. Незначительное количество воды, используемое в процессе, отго10 няется и используется повторно.

Этим же способом пол1

Пример 1. Получение двухосновного фталата свинца в пластифпкаторе.

В центробежный смеситель МКУ-160 (волчкового типа, емкостью 160 л), снабженньп" эффективным перемешивающим устройством рубашкой для обогрева паром пли охлажде ния водой, прямым и обратным холодильником, загружают 45 л дистиллированной воды (конденсата или отгона предыдущей опера491611

30

0,33

0,42

57,9

99,8

65 ции) и 15 кг хорошо измельченного ангидрида. Включают перемешивание, обратньш холодильник и обогрев, Прн температуре 95—

100 С массу перемешивают 30 мин до превращения фталевого ангидрида в кислоту. После окончания гидролиза в смеситель загружают 0,8 — 1 л уксусной кислоты и через

5 мин 22,6 кг окиси свинца, массу перемешивают в течение 25 — 33 мин при 95 — 100 С до образования однородной белой пасты. Затем в смеситель загружают еще 45,2 кг окиси свинца и при 95 — 100 С перемешивают до образования однородной белой массы (20-—

30 мин).

Обратньш холодильник переключают на прямой, в рубашку смесителя подают IIBp u отгоняют нз реакционной массы воду. Для облегчения псремешивапня периодически добавляют пластификатор (диоктилфталат) по

10 — 15 л в 2 — 3 приема. После окончания отгонки воды (апализ) прибавляют остальное количество пластификатора (общий расход диоктилфталата 75 — 80 л) и смесь перемешивают до образования однородной белой или белой с желтоватым оттенком пасты, Реакционную массу охлаждают до 60 — 70 С и сливают в тару. Выход продукта количественный.

Кислотность (в пересчете на фталевую кислоту), /p 0,8

Содержание влаги в пасте, /о 1,2

Сухой остаток, /о 45,9

Содержание свинца в сухом остатке, о/о 73,2

Пример 2. Получение фталата свинца (среднего) в пластификаторе.

В стеклянный смеситель цилиндрической формы емкостью 300 мл, снабженный рамной мешалкой, обратным холодильником, силиконовой баней для обогрева, загружают 14,8 г фталевого ангидрида и 45 мл воды. Включают перемешивание и обогрев. Смесь перемешивают при температуре бани 110 — 115 С до образования тонкодисперсной суспензии фталевой кислоты и загружают 22,5 r,хорошо измельченной окиси свинца. Смесь перемешивают при той же температуре до образования однородной белой пасты. Затем холодильник переключают на прямой, повышают на 5—

10 С температуру и отгоняют воду. Для облегчения перемешивания периодически добавляют днбутилфталат по 5 — 10 мл. После окончания отгонки воды (анализ массы) прибавляют остальное количество диоктилфталата (общий расход 35 — 40 мл) и смесь перемешивают до образования однородной белой или белой с желтоватым оттенком пасты.

Выход продукта количественный

Кислотность (в пересчете на фталевую кислоту), о/о

Содержание влаги в пасте, о/, Сухой остаток, /p

Содержание основного вещества, /о

4

Пример 3. Получение двухосновного фталата свинца из фталата аммония и окиси свинца.

В смеситель цилиндрической формы, снабженньш рамной мешалкой, обратным холодильником и силиконовой баней для обогрева, загружают 14,8 г фталевого ангидрида, 14 мл 25 /о-ного водного аммиака и 30 мл воды. Включают перемешивание и обогрев.

Через 10 — 15 мин образуется прозрачный раствор фталата аммония, в который прибавляют 22,3 г хорошо измельченной окиси свинца. Температуру бани повышают до 110—

115"C и смесь перемешивают до исчезновения желтой окраски реакционной массы. После этого прибавляют еще 44,6 г окиси свинца и продолжают перемешивание при той же температуре до образования однородной белой пасты. Обратный холодильник переключают на прямой п отгоняют воду и аммиак.

Для облегчения перемешпвания периодически прибавляют по 5 — 10 мл диоктилфталата.

После отгонки воды и полного удаления аммиака (проверка индикаторной бумагой) прибавляют остальной дибутилмалеат (всего 75—

80 мл) и смесь перемешивают до образования однородной белой или белой с кремовым оттенком пасты. Отгоны аммиачной воды используют для получения фталата аммония.

Выход аммиачной воды используют для получения фталата аммония.

Выход количественный.

Содержание влаги в пасте, о/о 0,65

Сухой остаток, /о 52,2

Содержание свинца в сухом остатке, / 76,7

Пример 4. Получение смеси фталата свинца и стеарата свинца в пластификаторе состава 4С Н4 (СО ) Р 2P0+ (СiуН35СОО) g

P 2РО.

B смеситель емкостью 250 мл, снабженный рампой мешалкой, обратным холодильником и обогревом электроплиткой с силиконовой баней, помещают 15 г фталевого ангидрида и

45 мл воды. Смесь кипятят 10 — 15 мин, после чего прибавляют 14,4 г стеариновой кислоты, хорошо перемешивают и загружают 28,3 г хорошо измельченной окиси свинца. Масса сильно загустевает. Температуру смеси повышают до 110 — 115 С (в бане) и перемешивают до образования однородной белой пасты. После этого к смеси прибавляют еще 56,6 г окиси свинца и 20 мл воды. Смесь перемешивают при 110 †1 С (в бане) до образования пасты белого цвета.

Обратный холодильник переключают на прямой и отгоняют воду. Для облегчения перемешивания периодически добавляют диоктнлфталат 2 — 3 раза по 10 — 15 мл. После отгонки воды (анализ массы на содержание влаги) прибавляют остальное количество диоктилфталата (всего 80 — 85 мл) и смесь перемешивают до образования однородной белой илп белой с желтоватым оттенком пасты.

491611

0,5

0,1

0,8 Зо

49,0

Формула изобретения

Сост ашгтсль Г. Фетисов

Текред 3. Тараненко

1 оррсктор И. Позняковская

Редактор Г. Новожилова

Заказ 90/5 Изд. М. 1962 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного ком пета Co»era Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Выход продукта количественный.

Содержание влаги в пасте, /, 0,45

Сухой остаток, % 48,1

Содержание свинца в сухом остатке, о/о. найдено 69,3 вычислено 69,2

Пример 5. Получение фталата бария в пластификаторе.

В смеситель емкостью 250 мл, снабженный рамной мешалкой, обратным холодильником и силиконовой баней для обогрева, загружают 30,0 г фталевого ангидрида и 60 мл воды. Смесь перемешивают при 110 — 115 С (в бане) до образования однородной мелкодисперсной суспензии фталевой кислоты в воде, к которой прибавляют 63,8 г гидроокиси бария. Смесь перемешивают при той же температуре 30 — 40 мин, затем отгоняют воду. Для облегчения перемешивания периодически прибавляют по 5 — 10 мл диоктилфталата и продолжают отгонку воды до содержания ее не более 3 — 4% в реакционной массе. Затем прибавляют остальной диоктилфталат (всего

50 — 60 мл) и перемешивают до образования белой однородной пасты.

Выход количественный.

Кислотность (в пересчете на фталевую кислоту), о/о

Содержание воды в пасте, %

Сухой остаток, о/о

Содержание бария (в сухом остатке), /о . найдено 43,6 вычислено 45,54 (в безводной соли)

Прим ер б. В стеклянный смеситель цилиндрической формы емкостью 250 мл, снабженный рамной мешалкой, обратным холодильником и силиконовой баней для обогрева, загружают 33,2 г фталевого ангидрида и

80 мл воды. Смесь перемешивают при температуре бани 110 †1 С до образования однородной мелкодисперсной суспензии фталевой кислоты в воде и порциями прибавляют к ней 14,8 r хорошо измельченной гидроокиси кальция. При 110 С смесь перемешивают до образования однородной белой пасты (25—

30 мин). После этого обратный холодильник меняют на прямой и отгоняют из реакционной

5 смеси воду. Прп отгонке воды смесь загустевает и для лучшего перемешивания из отвешенного количества дпоктилфталата (55,0 г) по мере необходимости прибавляют небольшими порциями (5 мл) пластифпкатор и про10 должают отгонку воды до содержания ее в реакционной смеси 3 — 4% (анализ) Затем прибавляют остальной пластификатор и продолжают перемешивание прп 110 — 120 С до тех пор, пока содержание влаги в пасте бу15 дет меньше 1в/ . В результате образуется белая одпородная паста фталата кальция в пластифпкаторе.

Выход количественный.

Содержание фталата кальция в пасте, /о 48,2

Содержание кальция в сухом остатке, %. найдено в сухом остатке 18,8 вычислено в безводной соли 19,6

25 Содержание влаги в пасте, /, 0,6

Содержание свободной фтал евой кислоты, /о

1. Способ получения фталатов металлов

II — IV групп путем взаимодействия фталевой кислоты пли ее солей с окисями, гпдроокисями металлов нлп с солямп металлов в присутствии воды и пластифпкатора при нагревании, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, его ведут при молярном соотношении фталевой кислоты, окиси илп гндроокпси металла, воды и пластификатора

40 равном 1: 1: 15: 1 — 1: 3: 25:2.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем что процесс проводят прн 90 — 120 С.

3. Способ по пп. 1 — 2, orëè÷àþùèéñ. тем, что в качестве пластнфпкатора псполь

45 зуют диоктплфталат, дпбутилфталат пли ди бутнлмалеат.