熒光增白劑OB-1的三種生產(chǎn)工藝
熒光增白劑是所有增白劑商品中耐熱性能較好的產(chǎn)品，它不僅分解溫度高，白度好，用量小(一般在25~300 mg/kg)，而且與塑料中的添加劑有良好的相容性，主要用于滌綸樹(shù)脂、滌綸纖維、普通塑料及工程塑料的增白。本文報(bào)道的三種工藝路線均經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試 ，可分別用于不同質(zhì)量要求的產(chǎn)品的生產(chǎn)。
1 硫磺法工藝
1.1 原料
硫磺粉、4-甲基苯基苯并噁唑、二甲苯、DMF (N，N-二甲基甲酰胺 )、NP (N-甲基吡咯烷酮)，均為工業(yè)品。
1.2 合成工藝
該工藝的合成包括硫化、脫硫、精制三個(gè)部分。
(1)硫化
將 4-甲基苯基苯并噁唑和硫磺按質(zhì)量1：2~ 2.5的比例交替投入硫化釜中加熱至150℃，啟動(dòng)攪拌，繼續(xù)加熱至 240℃時(shí)開(kāi)啟H2S吸收裝置 ，在255～265℃范圍內(nèi)反應(yīng)3～4h，反應(yīng)結(jié)束降溫至160℃，緩慢滴加一定量的二甲苯，120℃時(shí)將料液放入脫硫釜中。
(2)脫硫
將脫硫釜中料液加熱回流1h，降溫至100℃時(shí)趁熱過(guò)濾;將濾餅再投入到脫硫釜中，加入一定量的二甲苯加熱回流1h，降溫至100℃趁熱過(guò)濾，如此重復(fù)3～4次，較后一次用離心機(jī)甩干，得 OB-1粗品 。
(3)精制根據(jù)要求，粗品可用DMF或NP進(jìn)行精制。該生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單，但有收率低 (50%)、污染大、生產(chǎn)需要高溫的缺點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)采用該法生產(chǎn)的廠家不多，但該法生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量較好，基本上可以與國(guó)外進(jìn)口的產(chǎn)品相媲美。在生產(chǎn)中需要注意的是：硫化結(jié)束后，降溫要迅速，而且使用硫磺粉純度要高，含水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))******在0.5%以下。較好使用升華硫磺粉。
2 叔丁醇鈉法
2.1 原料
氨基鈉、叔丁醇、對(duì)w-氯甲基苯基苯并噁唑、甲苯、DMF、NP，均為工業(yè)品。
2.2 合成工藝
該工藝的合成包括催化劑制備、合成、精制三個(gè)步驟。
(1)叔丁醇鈉的制備
叔丁醇鈉的合成反應(yīng)式如下：
將甲苯、氨基鈉、叔丁醇以一定比例按照前后順序分別加入到催化釜中，密封后開(kāi)啟攪拌且加熱，在 105～110℃范圍內(nèi)反應(yīng) 1~1.5h后降溫至20℃以下，加入少量DMF稀釋備用。
(2)合成
叔丁醇鈉法合成OB-1的反應(yīng)式為：
將對(duì)w-氯甲基苯基苯并噁唑與DMF按一定的比例投入到合成釜中，當(dāng)溫度降到0℃以下時(shí)快速加入制好的叔丁醇鈉，充分反應(yīng)1~1.5h后，加入少量冰醋酸將pH值調(diào)至7左右，壓濾，濾餅，即是OB-1粗品。
(3)精制
根據(jù)對(duì)純度的需要。用DMF或NP進(jìn)行重結(jié)晶。該生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料易得，收率高(79%)， 無(wú)污染，屬于環(huán)保型工藝，目前國(guó)內(nèi)有4~5個(gè)廠家采用此工藝，所生產(chǎn)的OB-1順式結(jié)構(gòu)多于反式結(jié)構(gòu)，熒光度差，增白效果好，適用于普通塑料及工程塑料的增白。在合成中，叔丁醇鈉質(zhì)量的好壞直接影響產(chǎn)品收率的高低，合成反應(yīng)時(shí)較高溫度直接影響OB-1產(chǎn)品的外觀顏色及熒光強(qiáng)度，工藝的整個(gè)反應(yīng)及所用的主要原料對(duì)含水量的要求特別嚴(yán)格，******在0.5%以下 。
3 噁唑醛法
3.1 原料
對(duì)w-氯甲基苯基苯并噁唑、亞磷酸三乙酯、噁唑醛、甲醇鈉、DMF。
3.2 合成工藝
噁唑醛法生產(chǎn)OB-1的合成工藝主要包括酯化、縮合、重結(jié)晶三個(gè)步驟 。
(1)酯化
將對(duì)w-氯甲基苯基苯并噁唑與亞磷酸三乙酯按1：1.2的物質(zhì)的量比投入到酯化釜中，升溫到155~160℃反應(yīng)4~6h后。減壓蒸餾出過(guò)量的亞磷酸三乙酯，得淺黃色酯化物，反應(yīng)式為：
(2)縮合
縮合的反應(yīng)式為：
稱(chēng)取與對(duì) w-氯甲基苯基苯并嘿唑同樣物質(zhì)的量的嚼唑醛，加入到酯化物中，然后加入適量 的DMF，升溫至物料完全溶后，降溫，在40~45℃滴加甲醇鈉(29%)溶液，滴加完畢后升溫至60℃，反應(yīng) 2~3h，冷卻，壓濾，得OB-1粗品。該工藝方法簡(jiǎn)單，無(wú)污染，收率高(81%)，是國(guó)內(nèi)多數(shù)生產(chǎn)廠家采用的工藝。用該工藝所生產(chǎn)的OB-1反式結(jié)構(gòu)多于順式結(jié)構(gòu)，熒光度好，產(chǎn)品的外觀漂亮，用于滌綸化纖、滌綸聚酯時(shí)，使用效果優(yōu)于上面兩種工藝生產(chǎn)的OB-1。
