苯二甲酰氯對順酐ASTM熱穩(wěn)定性影響的研究

郝麗君， 郭海峰

（山西僑友化工股份有限公司，山西 忻州 034000）

順酐全稱順丁烯二酸酐，是僅次于苯酐和醋酐的世界第三大有機酸酐。由于結(jié)構(gòu)上存在許多特點，順酐有很強的反應(yīng)性能，是合成不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等的重要原料，同時又是制備1，4－丁二醇（BOD）、四氫呋喃（THF）、富馬酸、DL－蘋果酸等一系列重要有機化學(xué)和精細(xì)化學(xué)品的原料，是重要的有機化工產(chǎn)品之一。順酐熔融色度（鉑－鈷色號）以及加熱后的熔融色度是順酐產(chǎn)品的一項重要指標(biāo)，其熔融色度的色號高低直接影響下游產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。特別是一些高檔樹脂工藝品，對順酐熔融加熱后色號要求更高，要求色號≤40號［1－3］。

1 實驗部分

1.1 主要實驗設(shè)備

XGQ－3000電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市興水科學(xué)儀器廠；玻璃儀器氣流烘干機，杭州瑞佳精密儀器有限公司；電子萬用爐（220V／1kW）；磨口鈉氏比色管（50mL）。

1.2 主要實驗試劑

苯二甲酰氯，94%；六水合氯化鈷，分析純；鹽酸，分析純；氯鉑酸，分析純；氯鉑酸鉀，分析純；苯氧化法產(chǎn)液體順丁烯二酸酐（簡稱液酐），山西僑友化工股份有限公司。

1.3 實驗方法

分別取液體順酐50mL于各磨口鈉氏比色管中，添加不同劑量的苯甲酰氯穩(wěn)定劑，蓋上磨口塞，直立放入120℃的烘箱中，保溫40h。同時，做空白對比。每10h觀察1次液酐熔融色度（鉑－鈷色號）的變化情況及現(xiàn)象。

2 結(jié)果與討論

2.1 不添加穩(wěn)定劑時液酐熔融色度（鉑－鈷色號）的變化情況

同一順酐成品罐中取2個樣品，放在120℃烘箱中，保溫40h，每10h觀察1次液酐鉑－鈷色號，判斷在不添加苯甲酰氯穩(wěn)定劑的條件下液酐熔融色度（鉑－鈷色號）的變化情況。實驗結(jié)果見表1。

表1 不添加穩(wěn)定劑時液酐熔融色度的變化情況

由表1可知，液酐中不添加穩(wěn)定劑，在120℃的條件下保溫40h，液酐的熔融色度隨著保溫時間的延長，鉑－鈷色號呈快速上升趨勢；40h后，鉑鈷色號均大于200號。

2.2 添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10×10－6～50×10－6穩(wěn)定劑時對液酐熔融色度（鉑－鈷色號）變化的影響

從同一順酐成品罐中取5個樣品，編號為1～5。向樣品中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10×10－6、20×10－6、30×10－6、50×10－6的穩(wěn)定劑苯二甲酰氯，在120℃的下烘箱中保溫40h，每10h觀察1次液酐熔融色度（鉑－鈷色號）的變化情況及現(xiàn)象。實驗結(jié)果見表2。

表2 添加10×10-6～50×10-6的穩(wěn)定劑時液酐熔融色度的變化情況

在液酐熔融色度觀察過程中發(fā)現(xiàn)，2、3、4樣品在20、30、40h時，傾倒樣品于標(biāo)準(zhǔn)比色管時發(fā)生樣品乳化現(xiàn)象，且在80℃水浴中加熱，乳化現(xiàn)象不消失；重新放入120℃烘箱內(nèi)，30min后乳化現(xiàn)象消失。

由表2得知，添加10×10－6的苯二甲酰氯穩(wěn)定劑和添加20、30、50×10－6的穩(wěn)定劑對液酐穩(wěn)定性的影響基本相同；40h后，液酐穩(wěn)定性基本在同一水平，即35號～40號（鉑－鈷色號），與空白樣品穩(wěn)定性大于200號相比，均可使液酐穩(wěn)定性明顯好轉(zhuǎn)。證明添加苯二甲酰氯可使液酐熔融色度（鉑－鈷色號）好轉(zhuǎn)，且10×10－6～50×10－6的穩(wěn)定劑均可使液酐穩(wěn)定性保持在40號（鉑－鈷色號）以下。又因2～4樣品在傾倒觀察色號時發(fā)生乳化現(xiàn)象，證明穩(wěn)定劑苯二甲酰氯添加量大于10×10－6對液酐產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.3 添加3×10－6～10×10－6的穩(wěn)定劑時對液酐熔融色度（鉑－鈷色號）變化的影響

從同一順酐成品罐取5個樣品，編號為1～5。向樣品中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0×10－6、3×10－6、5×10－6、8×10－6、10×10－6的穩(wěn)定劑苯二甲酰氯，在120℃的下烘箱中保溫40h，每10h觀察1次液酐熔融色度（鉑－鈷色號）的變化情況及現(xiàn)象。實驗結(jié)果見表3。

由表3得知，液酐中添加穩(wěn)定劑的劑量小于10×10－6時，液酐的熔融色度（鉑－鈷色號）與空白試驗相比有所好轉(zhuǎn)，但尚不能滿足客戶需求；添加10×10－6的穩(wěn)定劑，液酐的熔融色度即可滿足客戶需求，液酐熔融色度（鉑－鈷色號）≤40號。

表3 添加3×10-6～10×10-6穩(wěn)定劑時液酐熔融色度的變化情況

2.4 添加10×10－6的穩(wěn)定劑時對液酐熔融色度（鉑－鈷色號）≤40號的重復(fù)性驗證

取3個不同順酐成品罐的液酐，添加穩(wěn)定劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)10×10－6，并同時分別做空白實驗。實驗結(jié)果見表4。

表4 添加10×10-6的穩(wěn)定劑時液酐熔融色度的變化情況

由表4得知，液酐中添加穩(wěn)定劑10×10－6，液酐在120℃下保溫40h，液酐熔融色度（鉑－鈷色號）≤40號，能夠滿足客戶需求。

3 結(jié)論

以苯二甲酰氯作為順酐熔融色度（鉑－鈷色號）的穩(wěn)定劑，添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜10×10－6，順酐熔融色度（鉑－鈷色號）＞40號，不能滿足客戶需求；添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞10×10－6，順酐熔融色度（鉑－鈷色號）≤40號；隨著添加劑量的增加，液酐出現(xiàn)乳化現(xiàn)象等負(fù)面影響。綜合考慮經(jīng)濟效益和市場需求，穩(wěn)定劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10×10－6，可滿足生產(chǎn)和市場需求。

［1］ 朱賽芬.順丁烯二酸酐合成方法進展及用途［J］.化工生產(chǎn)與技術(shù)，1996（2）：45－48.

［2］ 馮海濤.對苯法順酐氧化反應(yīng)的研究［J］.河南化工，2005，22（3）：30－31.

［3］ 黃小兵，毛逢銀，陳銀豐.溶劑對順丁烯二酸酐含量測定的影響［J］.當(dāng)代化工，2007，36（4）：461－462.