关键词：化学纤维 油剂 季戊四醇油酸酯 合成耐热
中图分类号：TQ340.472 文献识别码：A 文章编号1001-0041(2005)04-0020-02
季戊四醇油酸酯具有较好的耐热性，优良的粘温特性，良好的润滑性能，在化纤油剂、航空发动机润滑油、会属高温加工油等领域具有厂阔的使用前景。同时，随着社会的发展，人们对环境司题越来越关注，具有良好的生物降解性的新戊基多元醇酯会得到越来越广泛的应用笔者通过列合成工艺的优化，制得250℃下热失重率为16.76％～20.72％的耐高温的季戊四醇油酸酯。
1实验
1.1原料
季戊四醇：工业品，天津红星化工厂；油酸：工业品，沧州新法化工厂；氧化亚锡：分析纯，京华化工厂；二甲苯：分析纯，津大茂化工供应站；磷酸：化学纯，天津化学试剂一厂；对甲苯磺酸：化学纯，华北特种试剂开发中心；钛酸苛酯：化学纯，天津化学试剂一厂；氧化镁：化学纯，上海星火化工厂
1.2实验方法
将季戊四醇与汕酸以一定摩尔比投入干燥的三口瓶中，加入一定量的催化剂，同时加人一定量的二甲苯作为携水剂，升温反应，制得粗产品。
将粗产品加入0.5％的氧化镁，在70～80℃的温度下处理0.5～1.O h，经碱洗、水洗后，在0.9MPa左右进行减压蒸馏，温度200～230℃，时间为0 5～1 0 h，蒸出水分和携水剂二甲苯。再加人0 1％～O 5％的活性炭进行脱色处理。然后抽滤，{zh1}得到季戊四醇汕酸酯的产品。
l.3测试
酸值：参照cB 9104 3—88测试；耐热性：测试试样在250℃下加热2 h的失重率。
2 结果与讨论
2.l催化剂的选择
2.l.1催化剂的种类
当磷酸、对甲苯磺酸、氧化亚锡、钛酸丁酯催化剂质量分数均为0.8％时，相应产品转化率分别为90.2％，91.5％，94.5％，88.6％。显然使用不同催化剂时，产晶的转化率相差较大，其中氧化亚锡的产品转化率{zg}，而且色泽浅、副产物少．产品质量好，产品的后处理也比较简单。因此选用氧化亚锡作为催化剂
2.1.2催化剂的用量
催化剂用量少，会降低反应速度，降低产物的转化率；催化剂质量分数过多就会造成浪费．而且会使后处理变得复杂。
由表l可见，催化剂质量分数由0 7％增加到0.8％的过程中产品转化率从93.7％增加到93.8％；当催化剂用量由0.8％增加到0.9％的过稗中，产品转化率从93.8％F降到93.1％；可见催化剂用量不是影响转化率的主要因素。因此，选择催化剂质量分数为0 8％较适宜。
表1催化剂用量与转化率的关系
Tab1 relationship between catalyst amount and conversion rate
2 2携水剂用量的选择
除了甲醇以外，C20以下的醇均可以与水形成二元共沸混合物，为了提高酯的转化率，有必要加入苯、甲苯、二甲苯、环己烷等作为携水剂，增加水的蒸出量。实验所用携水剂为二甲苯。
从表2中的结果分折可知．当携水剂质量分数小于8％时，产品转化幸小于97％；而当携水剂质量分数等于或大于8％时,产品转化率都在97％左右，故选择携水剂质量分数8％。
表2不同携水剂用量的产品转化率
Tab.2 Product conversion under different
2.3反应时间的选择
从图1中可以看出．产品转化率的变化从开始到6 h左右变化很大，呈大幅度上升的趋势当反应到7 h以后，产品转化率的变化幅度就变小了，反应趋于平稳因此．选择反应时间为8 h较适宜。
图1反应时间与转化丰的关系
Fig 1 Relationship between molar ratio of pentaerythrite and oleace and conversion rate
2 4醇酸投料的摩尔比
由表3可见，醇酸摩尔比为l：3.6时转化率{zg}，接近95％；醇酸摩尔比中的酸大干3.6转化率逐渐降低，故选择反应物的醇酸孽尔比为l：3.6。
表3醇酸摩尔比与转化率的关系
Tab 3 Relationship between molar ratio of pentaerythrite and oleate and conversion rate
2.5反应温度
反应温度是影响反应速率及转化率的重要因素。另外，所选用的催化剂氧化亚锡属于Ⅳ族元素化合物，它的活性比硫酸催化稍低，需在1 80～250℃条件下进行(见表4)。
表4反应温度与转化率的美系
Tab 4 Relationship between temperature and conversion rate
2.6耐热性比较
从表5中的数据分析，季戊四醇油酸酯的耐高温的性能与酸值的高低有着一定的联系，耐高温的性能随着季戊四醇油酸酯的酸值的升高而逐渐降低。
表5不同酸僵季戊四醇油酸酯的耐热性
Tab 5 Thermal stability of pentaerythrite oleate with different acid value
季戊四醇汕酸酯的酸值过高，说明产品中存在有未反应的游离的油酸而油酸的挥发度比季戊四醇油酸酯的挥发度低，所以会影响季戊四醇油酸酯的耐高温的性能。
反应粗产品的后处理过程对产品的耐高温性能也有影响：在对粗产品水洗，碱洗的过程中减少了未反应的游离的油酸，使得耐高温性能得到提高，减压蒸馏的过程蒸出残留的水分和携水剂二甲苯。二甲苯的沸点也比较低，会影响到季戊四醇油酸酯的耐高温性能。
3结论
a.用氧化亚锡作催化剂，催化剂的质量分数为0 8％，以二甲苯为携水剂，质量分数为8％，反应温度200℃，反应物的醇酸摩尔比l：3.6，反应时间8 h合成的季戊四醇油酸酯在250℃ 时，失重率为16 76％～20 72％，具有优异的耐热性能。
b.季戊四醇油酸酯的耐高温性能随着酸值的变化而变化。酸值越小，季戊四醇油酸酯的耐高温的性能越好
