熱合法聚異丁烯丁二酸酐制備工藝研究.pdf

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1、第35卷第3期2014年6月化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)JournalofChemicalIndustry&EngineeringV01．35No．3Jun．，2014熱合法聚異丁烯丁二酸酐制備工藝研究張俊，毛連山+(南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，江蘇南京210037)摘要：以高活性聚異丁烯(PIB)和馬來酸酐(MA)為原料，采用直接加熱法制備了聚異丁烯丁二酸酐。試驗考察了反應(yīng)添加劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、原料配比對產(chǎn)物酸值的影響。確定的最佳工藝條件為：不添加任何添加劑、反應(yīng)溫度200℃，反應(yīng)時間7h，n(MA)／n(PIB)為2

2、．3。該工藝條件下得到的產(chǎn)物為褐紅色透明黏稠液體，產(chǎn)物酸值(以KOH計)達到90．8mg／g。關(guān)鍵詞：聚異丁烯丁二酸酐高活性聚異丁烯熱加合酸值中圖分類號：TQ325．1文獻標識碼：A文章編號：1006-7906(2014)03—0045—04StudyontheprocessofpreparingpolyisobutylenesuccinicanhydridebyheatingZHANGJun，MA0L／anshan(CollegeofChemicalEn畫neefing，NanjingForestryUniver

3、sity，Nanjing210037，China)Abstract：Polyisobutylenesuceinieanhydrideissynthesizedbythereactionofhi#yreactivepolyisobutyleneandmaleficanhydride．Theeffectsofadditives，thereactiontemperature，thereactiontimeandtheratioofrawmaterialsontheacidvalueofproductareinvesti—

4、gated．TheoptimumconditionsareasfoHows：noadditives，reactiontemperature200oC，reactiontime7h，rt(MA)：rt(PIB)=2．3：1．Thefinalproductisredbrowntransparentviscousliquid，andtheacidvalue(KOH)is90．8mg／gunderthementionedprocessconditions．Keywords：polyisobutylenesuccinican

5、hydride；highlyreactivepelyisobutylene；heating；acidvalue聚異丁烯丁二酸酐(PolyisobutyleneSuccinicAnhydride，簡稱PIBSA)是一類重要的化工中間體，除了本身可以作為表面活性劑用于發(fā)動機潤滑油中外?，還可與多烯多胺、醇胺、多元醇等物質(zhì)反應(yīng)生成一類應(yīng)用廣泛的非離子表面活性劑[2。。其生產(chǎn)制備工藝與下游產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)，因此，其制備技術(shù)多年來備受關(guān)注。目前國內(nèi)外合成聚異丁烯丁二酸酐的方法主要有3種：氯化法舊J、熱加合法H3以及自由基一

6、步法”1。氯化法需要使用劇毒物氯氣，且生成大量的腐蝕物氯化氫，因此逐漸被淘汰；自由基一步法反應(yīng)溫度低、產(chǎn)品顏色淺，但合適的自由基引發(fā)劑篩選比較困難且價格昂貴；而熱加合法操作簡單、成本低廉。本試驗采用熱加合法制備PIBSA，并考察反應(yīng)添加劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間以及反應(yīng)物料配比對產(chǎn)物性能的影響，最終確定最佳工藝條件。1試驗部分I．1試驗原理高活性聚異丁烯(PIB)與馬來酸酐(MA)在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)稱為烯反應(yīng)，烯反應(yīng)與D-A反應(yīng)類似，是指含有烯丙基氫的烯(ene，烯體)和一個缺電子的重鍵(enophile，親烯體)

7、發(fā)生的加成取代反應(yīng)，是熱允許的(,tr2+1r2+o-2)的反應(yīng)。通過該反應(yīng)，在烯體和親烯體的烯基末端碳上形成一個新的叮鍵，并伴隨著烯丙基氫轉(zhuǎn)移到親烯體上和烯中雙鍵的遷移∞1。因此，高活性聚異丁烯與馬來酸酐的反應(yīng)方程式見圖1。收稿日期：2013-12-12。作者簡介：張俊(1989一)，男，碩士研究生在讀，研究方向為乳化劑的合成和應(yīng)用。E-mail：zjnl07@163．eom?！ㄓ嵶髡撸好B山，男，教授，主要從事表面活性劑的合成和應(yīng)用研究?！?6·化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)2014年第35卷第3期0叩十CH3罟散H叩十

8、罟散HCH3加熱呼書罐g榿。CH，罱iH3C(b)0O圖1高活性聚異丁烯與馬來酸酐反應(yīng)方程式聚異丁烯與馬來酸酐反應(yīng)可能生成的產(chǎn)物有(a)、(b)、(c)、(d)4種，但考慮到空間位阻效應(yīng)，生成的PIBSA應(yīng)該以(a)為主，在MA過量的情況下還有可能生成(c)和(d)。1．2主要試劑與儀器主要試劑：高活性聚異丁烯(工業(yè)級，揚子石化一巴斯夫有限責(zé)任公司，M=10