一种环保增塑剂DOTP的生产方法

技术领域

本发明涉及增塑剂生产技术领域，特别涉及一种环保增塑剂DOTP的生产方法。

背景技术

增塑剂又称塑化剂，是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂，可以改善高分子材料的性能，降低生产成本，提高生产效益。近年来，我国塑料助剂的增长率保持在10%左右，远远超过世界塑料助剂4%的年均增长率，市场潜力巨大，发展前景广阔。

随着科技的进步和人们生产生活的需要，对环保增塑剂的需求越来越强烈，环保增塑剂如DOA(己二酸二辛酯）、TOTM（偏苯三酸三辛酯）、DOTP(对苯二甲酸二辛酯)等，DOTP是一种性能优良的增塑剂，具有优良的耐电、耐热性能，在PVC塑料电用线护套中可替代DOP，还可以用于人造革膜的生产。DOTP具有优良的相容性，可用于丙烯腈衍生物、丁腈橡胶、硝酸纤维素等的增塑，并起到提高制品硬度和变形性的作用，DOTP用在电缆料上具有较好的增速效果和低挥发性，目前广泛用于要求耐热、高绝缘的各种制品，是生产耐温70℃电缆料及其他要求耐挥发PVC制品的理想增塑剂，DOTP耐寒性也较好，是一种优良的环保增塑剂。

目前生产DOTP的工艺主要有以下两种方法：直接酯化法，即对苯二甲酸和辛醇在催化剂作用下直接酯化而成；酯交换法，对苯二甲酸二甲酯（ DMT ) 与辛醇在催化剂作用下进行酯交换反应。但是这两种方法中DOTP生产用原料对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯均为直接购买原料，价格高，用来生产对苯二甲酸二辛酯成本高。

PET塑料瓶是当今使用量最大的饮料包装，而且广泛用于食品、化工、药品包装等众多领域，人们每天都会产生大量的废弃PET塑料瓶，随意丢弃或处理不当，会对自然环境资源造成危害。

本发明申请人结合企业生产需要，对PET塑料瓶的回收利用进行研究，创新了本申请利用PET塑料瓶制备出高品质DOTP的工艺方法，不仅实现了变废为宝，节约了资源，保护了环境，还降低了企业的生产成本。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种环保增塑剂DOTP的生产方法，利用废旧的PET塑料瓶提取环保增塑剂原料PTA，实现废弃资源的回收再利用，缓解石油危机对环保增塑剂行业的影响。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种环保增塑剂DOTP的生产方法，包括以下步骤：

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入8%-15%的NaOH甲醇溶液中，加入催化剂，升温至120-190℃，反应2-3h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；（2）将步骤（1）得到的混合物升温至250-300℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，即得到纯净的对苯二甲酸（PTA）；（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1~1:2，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为180~230℃，反应10-20h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至80℃~90℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌20-30min后，静置10-20min，分层后，排放下层水溶液，再加入80℃~90℃热水进行搅拌水洗，搅拌20-30min后，静置10-20min，分层后排掉下层水分；（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

优选的，所述步骤（1）中NaOH甲醇溶液质量浓度为10%。

优选的，所述步骤（1）中催化剂为季铵盐类相转移催化剂。

优选的，所述酯化反应中PTA与辛醇的质量比为1:1.4。

优选的，所述步骤（3）中催化剂为钛酸四异丙酯，钛酸四正丁酯中的一种或两种。

所述制备的DOTP外观为透明，无可见杂质，无悬浮物，无沉淀物的油状液体，质量指标为：密度(20℃，g/cm

有益效果：本发明提供一种环保增塑剂DOTP的生产方法，该方法不仅有效解决废旧PET塑料瓶的浪费，实现了废弃资源中PTA资源化回收和有效利用， 且制备出高品质的环保增塑剂。本发明具有以下显著优点：

(1)本发明实现了废弃资源的高效回收，利用废旧PET塑料瓶制备PTA，工艺简单，适用性强，成本低，效率快，有效解决了PET塑料瓶的浪费。

(2)本发明实现了利用废旧PET塑料瓶制备PTA，并进一步制得环保增塑剂，所制产品色泽好，大大降低了环保增塑剂的生产成本。

(3)本发明实现了废弃资源回收制备高品质环保增塑剂，成本低、利润大，工艺运行稳定，实现了废弃资源的合理回收再利用，具有较好的环境效益和社会效益。

具体实施方式

实施例1

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入8%NaOH甲醇溶液中，加入相转移催化剂季铵盐，升温至150℃，边加热变搅拌，反应3h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合物升温至280℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，即得到对苯二甲酸（PTA）；

（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为180℃，反应15h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；

（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至80℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌30min后，静置20min，分层后，排放下层水溶液，再加入80℃热水进行搅拌水洗，搅拌30min后，静置20min，分层后排掉下层水分；

（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

得到的DOTP外观为透明，无可见杂质，无悬浮物，无沉淀物的油状液体，测试产品质量指标为：密度(20℃，g/cm

实施例2

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入10%NaOH甲醇溶液中，加入相转移催化剂季铵盐，升温至170℃，边加热边搅拌，反应3h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合物升温至300℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，即得到对苯二甲酸（PTA）；

（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1.4，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为200℃，反应12h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；

（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至90℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌30min后，静置10min，分层后，排放下层水溶液，再加入90℃热水进行搅拌水洗，搅拌30min后，静置10min，分层后排掉下层水分；

（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

得到的DOTP外观为透明，无可见杂质，无悬浮物，无沉淀物的油状液体，测试产品质量指标为：密度(20℃，g/cm

实施例3

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入15%NaOH甲醇溶液中，加入相转移催化剂季铵盐，升温至190℃，边加热边搅拌，反应2h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合物升温至280℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，即得到对苯二甲酸（PTA）；

（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1.8，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为230℃，反应18h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；

（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至85℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌25min后，静置10min，分层后，排放下层水溶液，再加入85℃热水进行搅拌水洗，搅拌25min后，静置10min，分层后排掉下层水分；

（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

得到的DOTP外观为透明，无可见杂质，无悬浮物，无沉淀物的油状液体，测试产品质量指标为：密度(20℃，g/cm

对比例1

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入5%NaOH甲醇溶液中，加入相转移催化剂季铵盐，升温至180℃，边加热变搅拌，反应5h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合物升温至300℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，得到对苯二甲酸（PTA）；

（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1.4，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为200℃，反应15h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；

（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至90℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌30min后，静置20min，分层后，排放下层水溶液，再加入90℃热水进行搅拌水洗，搅拌30min后，静置20min，分层后排掉下层水分；

（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

得到的DOTP外观为透明，无沉淀物的油状液体，测试产品质量指标为：密度(20℃，g/cm

对比例2

（1）回收的废旧PET塑料经筛选、洗涤、干燥、破碎成颗粒，然后加入18%NaOH甲醇溶液中，加入相转移催化剂季铵盐，升温至180℃，边加热变搅拌，反应3h，生成对苯二甲酸钠和乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合物升温至300℃，蒸发回收上述反应得到的乙二醇，再加入强酸进行中和，得到对苯二甲酸（PTA）；

（3）将步骤（2）得到的PTA与辛醇加入酯化反应釜中，其中PTA与辛醇质量比为1:1.4，边加热边搅拌，升温至170℃，加入催化剂进行酯化反应，控制酯化反应温度为200℃，反应15h，生成对苯二甲酸二辛脂（DOTP）粗品；

（4）DOTP粗品滤除杂质后进入蒸馏釜，在真空负压条件下脱去过量辛醇，DOTP粗品经冷凝后加入中和反应釜，升温至90℃，加入碱水进行搅拌碱洗，搅拌30min后，静置20min，分层后，排放下层水溶液，再加入90℃热水进行搅拌水洗，搅拌30min后，静置20min，分层后排掉下层水分；

（5）中和后的DOTP进行升温脱水，脱水后物料倒入脱色釜，利用粉末活性炭吸附脱除粗酯中的色素和可见杂质絮状物，最后经过滤器滤除活性炭及杂质后即得合格产品对苯二甲酸二辛酯（DOTP）。

得到的DOTP外观为透明，无沉淀物的油状液体，测试产品质量指标为：密度(20℃，g/cm

通过实施例1和对比例1可知，NaOH甲醇溶液浓度低于8%时，PET塑料反应不充分，生成的DOTP色度和纯度不够；通过实施例3和对比例2可知，NaOH甲醇溶液浓度高于15%时，反应得到的DOTP质量指标并无提高，容易造成资源的浪费。