苯胺类抗氧剂合成工艺研究
study on Synthesis of Diphenylamine Antioxidants
作者姓名王大鹏
学位类型工程硕士
学科、专业化学工程
研究方向精细化工
导师及职称陈天云教授
2011年11月
合肥工业大学
本论文经答辩委员会全体委员审丧,确认符合肥工业大平硕上学位论文质景要求,
答辩委员会签名:(工作单位、职称)
主席:
,卞
己V社
导师:fiii
独创性声明
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二苯胺类抗氧剂合成工艺研究
二苯胺类抗氧剂不仅具有胺类抗氧剂对橡胶制品较为全面的抗热氧、吳氧、
抗疲劳龟裂保护等特点,又具有多数酷类抗氧剂对橡胶制品污染型小、无毒或低毒性的特点,其作为一类环保型抗氧剂受到人们普遍的关注。而目前国内厂家所生产的二苯胺类抗氧剂大部分是二苯胺与稀烃烧基化反应后未经精制的产品,与国外同类产品相比有效含量较低,因此,进一步研究并优化二苯胺类抗氧剂的合成工艺具有重耍的应用价值。
本文综述了当前橡胶抗氧剂的发展现状,并对二苯胺类抗氧剂中具有代表性的产品抗氧剂445、抗氧剂ODA的合成工艺进行试验研究,探索出了较佳的合成条件。实验采用_制的催化剂在未采用有机溶剖情况以二苯胺与a-甲基苯乙插为原料合成出防老剂445,获得了最佳的合成工艺参数:a-甲基苯乙烯与二苯胺摩尔比为2.8:1,催化剂与二苯胺的质量百分比为16%,反应温度为14(rC,反应时间2h,产物经石油醚重结晶,收率达到95.1%。同时还研究了催化剂的再生方法,该合成工艺技术产品收率较高且更加节能环保。实验研
究了在常压下以二苯胺与二异下稀为原料合成抗氧剂ODA,获得了最佳合成工艺参数:二苯胺与二异r烯摩尔比为1:3.2,催化剂与二苯胺的摩尔比为1:7,反应温度为135V’反应时间6h,产物经水洗、干燥后收率达87%。该合成方法具有反应条件温和,操作安全等优点。
关键词:二苯胺;抗氧剂445;抗氧剂ODA;a-甲基苯乙婦;二异丫婦
study on Synthesis of Diphenylamine Antioxidants
ABSTRACT
Diphenylamine antioxidants have the features which are owned by not only amine antioxidants but also phenolic antioxidants.For example amine antioxidants have the characteristics of protecting rubber products from heat-resistant、oxygen、ozone、anti-fatigue cracking,at the same time,phenolic antioxidants are less contaminative�poisonous or non-toxic.As a class of environmental antioxidants, diphenylamine antioxidants have taken general attention.At present,most of the diphenylamine antioxidants producted by domestic manufactures aie synthesized by diphenylamine and olefin through alkylation reaction.Compared with similar foreign products,the effective content is less.Therefore,it has important application value to study and optimize the synthesis of diphenylamine antioxidants.
This paper has reviewed the current development of rubber antioxidants and researched the representative products of diphenylamine antioxidants    e.g. antioxidant445、antioxidant ODA-At last,we got a better conditions.In the study, we used the catalyst made by ourself to synthesize antioxidant445without organic solvents,and had got the best synthesis parameters:the molar ratio of
a-methylstyrene and diphenylamine was2.8:1,the mass percentage of catalyst and diphenylamine was16%,the reaction temperature was140。C,the reaction time was 2hours.The products was recrystallized with petroleum ether,and the yield was 95.1%.At the same time,we also explored the method of catalyst regeneration-Compared with the previous synthetsis route,the yield rose and the process was more environmentally friendly.In the experiment we had used diisobutylene and diphenylamine to synthesize the antioxidant ODA and had got the best synthesis parameters:the molar ratio of diisobutylene and diphenylamine was 3.2:1,the molar ratio of catalyst and diphenylamine was1:7,the reaction temperature was135。C,the reaction time was6hours.After the reaction,the product was washed and dried,the final yield of product was87%,This synthesis method had advantages of safety>midness and so on.
Keywords:diphenylamine;antioxidant445;antioxidantODA;a-methylstyrene;
虎二Diisobutylene
本论文在尊敬的陈天云导师的亲切关怀和悉心指导卜.得以顺利完成,在此
谨向他表示诚挚的谢意!感谢他在我论文期间对我的实验课题顺利进行倾注了
大量心血,以及对我的学习和生活的无限关爱和无私帮助。陈天云老师治学严
谨、实事求是、精益求精的科学精神以及诲人不倦、默默奉献的高尚人格给我
留下了深刻印象,并使我收益终身。
本论文工作还得到了合肥工业大学化工学院李有桂教授、彭新华教授及他
老师的耐心指导和帮助,在此向他们表示我衷心的感谢!还耍感谢我的同窗好友
胡善民、刘虎、王玉静、张中涛给予我的帮助和启发。最后还耍感谢我的家人,是他们一直以来对我无私的支持使我完成研究生期间的学业。
真擎的祝愿所有关心过,帮助过我的老师、同学、朋友、家人,祝你们一
生幸福、健康!
作者:王大鹏
2011年10月26日