ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

Осветление

Под осветлением в широком смысле слова понимается комп­лекс мероприятий, направленных на улучшение цвета целевого продукта. Последний определяется тремя основными факторами: качеством исходного сырья и катализатора, совершенством приме­ненной технологии, а также вводом в процесс специальных стадий осветления.

Высокая чистота сырья является необходимым условием полу­чения качественных пластификаторов. Наличие в нем цветообра - зующих примесей (в первую очередь нафтохинонов во фталевом ангидриде или непредельных соединений в спирте) приводит к настолько значительному ухудшению цвета, что его не удается восстановить никакими специальными приемами [218]. Попытки очистить сырье перед вводом в процесс, например, дистилляцией жирных кислот в присутствии гипофосфористой кислоты или ее соли [219] не носят радикального характера, так как окраска в готовом эфире появляется вновь [220]. При использовании в каче­стве катализатора бензолсульфокислоты, содержащей большое количество цветообразующих примесей, эффективным способом улучшения цвета является очистка ее раствора в спирте активи­рованным углем с последующей фильтрацией раствора перед вводом в процесс. Например, цвет пластификатора ДАФ-68 бла­годаря такой обработке улучшается с 200 .до 90 единиц платино- кобальтовой шкалы [133].

Наиболее сложные проблемы с улучшением цвета возникают при использовании в качестве катализатора этерификации мине­ральных кислот, особенно серной кислоты. Эта кислота характе­ризуется отличным каталитическим действием и поэтому широко применяется на практике. Однако она в значительной степени катализирует и дегидратацию спиртов с образованием непредель­ных соединений, олефинов и др., образует окрашенные побочные продукты реакции, взаимодействует с фталевым ангидридом, эте- рифицируется с образованием сульфоэфиров. Для снижения окис­ляющего действия целесообразно серную кислоту при вводе в про­цесс быстро диспергировать или применять ее в виде 50—65%-но­го водного раствора [155].

Цвет целевого продукта может быть улучшен, если этерифика - цию проводить в присутствии небольших количеств сорбентов с большой поверхностью, например кизельгура или активированно­го угля [129].

Для уменьшения степени окрашивания предлагают использо­вать большой избыток спирта, снижать количество катализатора и температуру реакции; избегать длительного времени реакции даже за счет снижения конверсии [221]; применять кислые ката­лизаторы с меньшей окисляющей способностью (п-толуолсульфо - кислоту, бензолсульфокислоту [222], метанди - и метантрисульфо - новые кислоты [223]); использовать амфотерные катализаторы, прежде всего соединения титана [59, 64], гидроксид алюминия [63], а также соединения переходных металлов на гидроксилсо - держащем носителе [224]; проводить реакцию в инертной атмо­сфере (азот, диоксид углерода) [127, 214]; тщательно очищать возвратные спирты ректификацией или фракционированием, уда­ляя первую фракцию (около 1 масс. %) [225]; при этерификации добавлять в смесь гипофосфористую кислоту [220], антиокисли­тели, стабильные в условиях реакции (монофенолы, дифенолы, амины) [226], органические соединения олова, имеющие связь С—Sn [227], соли металлов, например, CuCl [228], производные ненасыщенных дикарбоновых кислот, например диэтилмалеинат [229], амиды [222]. Из перечисленных приемов практическое при­менение нашло, по-видимому, только проведение этерификации в присутствии более мягких катализаторов, с добавлением активи­рованного - угля и в атмосфере азота.

Для удаления цветообразующих примесей во время синтеза рекомендуется также одновременно с этерификацией проводить^ гидрирование в присутствии платины или палладия. В отличии от
никеля и меди, эти катализаторы активны при атмосферном дав­лении, не дезактивируются сильными минеральными кислотами и эффективны при очень небольшом расходе водорода [221].

Вторая группа мероприятий предусматривает улучшение цвет­ности эфира-сырца после завершения этерификации. С этой целью предлагается обесцвечивать реакционную массу перекисью водо­рода при нейтрализации или после нее [230, 231], озонированным воздухом [232, 233], озоном с последующей обработкой реакцион­ной массы восстановителем [234].

При получении фосфорсодержащих пластификаторов для улуч­шения цвета предлагают обрабатывать эфир боргидридом щелоч­ного металла [235], гипохлоритом натрия [236] или водораство­римой солью нитрилтриуксусной кислоты [237]. Примеси прост­ранственно затрудненных фенолов, вызывающие окраску алкил - арилфосфатов, удаляют, обрабатывая реакционную смесь PCI5

[238] . При этом образуются алкиларилфосфаты, которые легко отмываются водой или щелочным водным раствором.

Эффективным средством улучшения цвета, широко применяе­мым в промышленности, является обработка сорбентами с после­дующей фильтрацией [59]. Одновременно с улучшением цвета при этом, особенно в случае применения отбеливающей земли, улуч­шаются и другие характеристики эфира, в первую очередь удель­ное объемное электрическое сопротивление. Сорбентами, как пра­вило, служат активированный уголь и отбеливающая земля типа глины «гумбрин», расход каждого из сорбентов составляет до 0,5% от массы эфира. При синтезе пластификаторов в присутст­вии цинк-тит. ан - или цирконийсодержащих катализаторов обра­ботка активированным углем помимо улучшения цвета позволяет также значительно облегчить фильтрацию целевого продукта

[239] .