二苯胺类抗氧剂合成工艺研究.doc

二苯胺类抗氧剂合成工艺研究

StudyonSynthesisofDiphenylamineAntioxidants

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

二苯胺类抗氧剂合成工艺研究

摘要

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、臭氧、

抗疲劳龟裂保护等特点，又具有多数酚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烯烃烷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要的应用价值。

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。实验采用自制的催化剂在未采用有机溶剂情况下，以二苯胺与a-甲

基苯乙烯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140℃，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丁烯为原料合成抗氧剂ODA，获得了最佳合成工

艺参数：二苯胺与二异丁烯摩尔比为1：3.2，催化剂与二苯胺的摩尔比为1:7，

反应温度为135℃，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-甲基苯乙烯；二异丁烯

StudyonSynthesisofDiphenylamineAntioxidants

ABSTRACT

Diphenylamineantioxidantshavethefeatureswhichareownedbynotonly

amineantioxidantsbutalsophenolicantioxidants.Forexampleamineantioxidants

havethecharacteristicsofprotectingrubberproductsfromheat-resistant、oxygen、

ozone、anti-fatiguecracking,atthesametime,phenolicantioxidantsareless

contaminative、poisonousornon-toxic.Asaclassofenvironmentalantioxidants,

diphenylamineantioxidantshavetakengeneralattention.Atpresent,mostofthe

diphenylamineantioxidantsproductedbydomesticmanufacturesaresynthesized

bydiphenylamineandolefinthroughalkylationreaction.Comparedwithsimilar

foreignproducts,theeffectivecontentisless.Therefore,ithasimportant

applicationvaluetostudyandoptimizethesynthesisofdiphenylamine

antioxidants.

Thispaperhasreviewedthecurrentdevelopmentofrubberantioxidantsand

researchedtherepresentativeproductsofdiphenylamineantioxidantse.g.

antioxidant445、antioxidantODA.Atlast,wegotabetterconditions.Inthestudy,

weusedthecatalystmadebyourselftosynthesizeantioxidant445withoutorganic

solvents,andhadgotthebestsynthesisparameters:themolarratioof

a-m