本发明涉及一种抗氧化树脂的合成方法,尤其涉及一种制备2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂的方法及其产品。
背景技术:
抗氧化剂是一类能帮助捕获并中和自由基,从而祛除自由基对环境损害的一类物质。抗氧化剂通常分为天然抗氧化剂和合成类抗氧化剂。天然抗氧化剂一般是从植物体内提取出来的,具有纯天然、无毒的特性,但其提纯过程复杂,产量较低,成本较高,目前难以替代合成类抗氧化剂。合成类抗氧化剂是目前通常价格低廉,抗氧化能力强,但往往具有一定的毒性。
2,6-二叔丁基苯酚类抗氧化剂是合成类抗氧化剂,其抗氧化能力较强,耐热及稳定性好,而且其价格低廉,是国内外广泛使用的油溶性抗氧化剂。但这类氧化剂往往具有苯酚的气味,溶解后毒性较大,因而在各类抗氧化添加剂和化学反应中都会严格限制其用量。2,6-二叔丁基苯酚作为一种自由基吸收剂添加到液相中,清除自由基之后,很难从液相中分离出来,会对液相环境增添“污染”,而且也会使液相具有一定的毒性。
技术实现要素:
本发明是针对2,6-二叔丁基苯酚抗氧化剂在液相中使用后,难以与液相分离,造成液相环境“污染”的缺陷,提供一种制备2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂的方法及其产品,这种抗氧化树脂使用后易与液相分离,可维持液相环境的稳定性。
本发明提供的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂的合成方法,包括以下步骤:
1)称取一定量交联氯甲基聚苯乙烯树脂加入到三颈烧瓶中,加入溶剂,进行溶胀;
2)向步骤1)的溶液中,加入催化剂和2,6-二叔丁基苯酚,在搅拌条件和特定温度下,反应一段时间后,进行抽滤,得到交联聚苯乙烯支载2,6-二叔丁基苯酚的树脂,其反应方程式如下:
3)将步骤2)得到的树脂用1m的盐酸浸泡,并用去离子水洗至中性,再用1m氢氧化钠浸泡,并用去离子水洗至中性,得抗氧化树脂,含水保存。
步骤1)中的交联氯甲基聚苯乙烯树脂为市售的交联氯甲基聚苯乙烯树脂,树脂氯含量为15~18.0wt%,比表面积为300~1100m2g-1。溶剂为二氯乙烷、硝基苯中的至少一种,其与交联氯甲基聚苯乙烯树脂重量比为4:1~8:1,溶剂优选为二氯乙烷。溶胀时间为12-26h。
步骤2)中的催化剂为无水三氯化铁等路易斯酸,其与交联氯甲基聚苯乙烯树脂重量比为1:5~1:2.5。2,6-二叔丁基苯酚与交联氯甲基聚苯乙烯树脂中氯的摩尔比为1:1~6:1。反应温度为60~90℃,反应时间为≥12;反应温度优选为65~85℃,反应时间优选为12~48h。
步骤3)中盐酸溶液和氢氧化钠溶液的浸泡时间为1-2h。
根据以上步骤合成了2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂。
本发明在大孔氯甲基聚苯乙烯接枝了抗氧剂2,6-二叔丁基苯酚,得到了一种抗氧化树脂。由于大孔氯甲基聚苯乙烯具有较大的比表面积,能充分与液相接触,而且在大部分溶剂中为不溶或者溶胀状态,因此本发明具有以下优点:
(1)本发明中的抗氧化树脂,比表面积大,能够充分的与液相接触,确保其具有稳定的抗氧化性能;
(2)抗氧化树脂能够轻易的从液相中分离出来,不会引起周围环境溶液“污染”的问题。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明中,树脂氯含量和氯的摩尔量的检测方法为volhardmethod。
本发明中,树脂含水量的检测按照国家标准gb5757-2004离子树脂含水量测定方法执行。
本发明中,树脂浸泡实验具体实验方法为:取部分干树脂在无水二氯乙烷中充分浸湿,静置24h。
实施例1
取氯含量为17.75%,比表面积为900m2g-1的交联氯甲基聚苯乙烯树脂45g(湿)到500ml三口反应瓶中,加入二氯乙烷360g,溶胀24h。加入15g无水三氯化铁和2,6-二叔丁基苯酚25.5g,搅拌均匀,升温至65℃,反应12h,得到2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂。抽滤,用1m盐酸浸泡2h,用去离子水洗至中性;再用1m氢氧化钠浸泡2h,去离子水洗至中性。含水保存。
经测定,本实施例之2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂氯含量1.31wt%,含水量45.37wt%。
实施例2
取氯含量为16.80wt%,比表面积为890m2g-1的交联氯甲基聚苯乙烯树脂50g(湿)到500ml三口反应瓶中,加入二氯乙烷200g,溶胀26h。加入10.0g无水三氯化铁和30.5g2,6-二叔丁基苯酚,搅拌均匀,升温至60℃,反应14h,得到2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂。抽滤,用1m盐酸浸泡1h,用去离子水洗至中性;再用1m氢氧化钠浸泡1h,去离子水洗至中性。含水保存。
经测定,本实施例之2,6-二叔丁基苯酚支载的抗氧化树脂氯含量为1.25wt%,含水量45.38wt%。
实施例3
取氯含量为17.15%,比表面积为810m2g-1的交联氯甲基聚苯乙烯树脂50.0g(湿)到500ml三口反应瓶中,加入二氯乙烷300g,溶胀12h。加入20.0g无水三氯化铁和2,6-二叔丁基苯酚34.5g,搅拌均匀,升温至70℃,反应16h,得到2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂。抽滤,用1m盐酸浸泡1.5h,用去离子水洗至中性;再用1m氢氧化钠浸泡1.5h,去离子水洗至中性。含水保存。
经测定,本实施例之2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂氯含量为1.12wt%,含水量47.61wt%。
实施例4
取氯含量为17.01%,比表面积为840m2g-1的交联氯甲基聚苯乙烯树脂45.0g(湿)到500ml三口反应瓶中,加入二氯乙烷225g,溶胀24h。加入15.0g无水三氯化铁和2,6-二叔丁基苯酚35.5g,搅拌均匀,升温至80℃,反应18h,得到2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂。抽滤,用1m盐酸浸泡2h,用去离子水洗至中性;再用1m氢氧化钠浸泡2h,去离子水洗至中性。含水保存。
经测定,本实施例之2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂氯含量1.29wt%,含水量45.17wt%。
实施例5
取氯含量为17.94%,比表面积为790m2/g的交联氯甲基聚苯乙烯树脂48.0g(湿)到500ml三口反应瓶中,加入二氯乙烷288g,溶胀18h。加入15.0g无水三氯化铁和2,6-二叔丁基苯酚36.5g,搅拌均匀,升温至90℃,反应20h,得到2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂。抽滤,用1m盐酸浸泡2h,用去离子水洗至中性;再用1m氢氧化钠浸泡2h,去离子水洗至中性。含水保存。
经测定,本实施例之2,6-二叔丁基苯酚修饰的抗氧化聚苯乙烯树脂氯含量为1.29wt%,含水量46.28wt%。
以下实施例是对本发明合成的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂的抗氧化作用进行说明:
实施例6
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的加入实施例3制备的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂4.0g,震荡均匀后室温避光放置30min,取上层清液,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:98.48%。
实施例7
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂4.5g,震荡均匀后室温避光放置30min,离心分离,去除抗氧化树脂后,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:98.56%。
实施例8
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂5.0g,震荡均匀后室温避光放置30min,抽滤分离,去除抗氧化树脂后,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:98.95%。
实施例9
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂5.5g,震荡均匀后室温避光放置30min,离心分离,去除抗氧化树脂后,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:99.07%。
实施例10
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂6.0g,震荡均匀后室温避光放置30min,抽滤分离,去除抗氧化树脂后,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:99.36%。
实施例11
移取10ml0.1mmoll-1dpph乙醇溶液于具塞三角瓶中,加无水乙醇10ml,加入无水乙醇润湿后的2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂6.5g,震荡均匀后室温避光放置30min,抽滤分离,去除抗氧化树脂后,在518nm处测定吸光度,平行测定3次,计算2,6-二叔丁基苯酚抗氧化树脂对有机自由基dpph的清除率为:99.48%。