苯二甲酰氯对顺酐ASTM热稳定性影响的研究

郝丽君， 郭海峰

（山西侨友化工股份有限公司，山西 忻州 034000）

顺酐全称顺丁烯二酸酐，是仅次于苯酐和醋酐的世界第三大有机酸酐。由于结构上存在许多特点，顺酐有很强的反应性能，是合成不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等的重要原料，同时又是制备1，4－丁二醇（BOD）、四氢呋喃（THF）、富马酸、DL－苹果酸等一系列重要有机化学和精细化学品的原料，是重要的有机化工产品之一。顺酐熔融色度（铂－钴色号）以及加热后的熔融色度是顺酐产品的一项重要指标，其熔融色度的色号高低直接影响下游产品的外观质量。特别是一些高档树脂工艺品，对顺酐熔融加热后色号要求更高，要求色号≤40号［1－3］。

1 实验部分

1.1 主要实验设备

XGQ－3000电热鼓风干燥箱，天津市兴水科学仪器厂；玻璃仪器气流烘干机，杭州瑞佳精密仪器有限公司；电子万用炉（220V／1kW）；磨口钠氏比色管（50mL）。

1.2 主要实验试剂

苯二甲酰氯，94%；六水合氯化钴，分析纯；盐酸，分析纯；氯铂酸，分析纯；氯铂酸钾，分析纯；苯氧化法产液体顺丁烯二酸酐（简称液酐），山西侨友化工股份有限公司。

1.3 实验方法

分别取液体顺酐50mL于各磨口钠氏比色管中，添加不同剂量的苯甲酰氯稳定剂，盖上磨口塞，直立放入120℃的烘箱中，保温40h。同时，做空白对比。每10h观察1次液酐熔融色度（铂－钴色号）的变化情况及现象。

2 结果与讨论

2.1 不添加稳定剂时液酐熔融色度（铂－钴色号）的变化情况

同一顺酐成品罐中取2个样品，放在120℃烘箱中，保温40h，每10h观察1次液酐铂－钴色号，判断在不添加苯甲酰氯稳定剂的条件下液酐熔融色度（铂－钴色号）的变化情况。实验结果见表1。

表1 不添加稳定剂时液酐熔融色度的变化情况

由表1可知，液酐中不添加稳定剂，在120℃的条件下保温40h，液酐的熔融色度随着保温时间的延长，铂－钴色号呈快速上升趋势；40h后，铂钴色号均大于200号。

2.2 添加质量分数10×10－6～50×10－6稳定剂时对液酐熔融色度（铂－钴色号）变化的影响

从同一顺酐成品罐中取5个样品，编号为1～5。向样品中分别添加质量分数10×10－6、20×10－6、30×10－6、50×10－6的稳定剂苯二甲酰氯，在120℃的下烘箱中保温40h，每10h观察1次液酐熔融色度（铂－钴色号）的变化情况及现象。实验结果见表2。

表2 添加10×10-6～50×10-6的稳定剂时液酐熔融色度的变化情况

在液酐熔融色度观察过程中发现，2、3、4样品在20、30、40h时，倾倒样品于标准比色管时发生样品乳化现象，且在80℃水浴中加热，乳化现象不消失；重新放入120℃烘箱内，30min后乳化现象消失。

由表2得知，添加10×10－6的苯二甲酰氯稳定剂和添加20、30、50×10－6的稳定剂对液酐稳定性的影响基本相同；40h后，液酐稳定性基本在同一水平，即35号～40号（铂－钴色号），与空白样品稳定性大于200号相比，均可使液酐稳定性明显好转。证明添加苯二甲酰氯可使液酐熔融色度（铂－钴色号）好转，且10×10－6～50×10－6的稳定剂均可使液酐稳定性保持在40号（铂－钴色号）以下。又因2～4样品在倾倒观察色号时发生乳化现象，证明稳定剂苯二甲酰氯添加量大于10×10－6对液酐产生负面影响。

2.3 添加3×10－6～10×10－6的稳定剂时对液酐熔融色度（铂－钴色号）变化的影响

从同一顺酐成品罐取5个样品，编号为1～5。向样品中分别添加质量分数0×10－6、3×10－6、5×10－6、8×10－6、10×10－6的稳定剂苯二甲酰氯，在120℃的下烘箱中保温40h，每10h观察1次液酐熔融色度（铂－钴色号）的变化情况及现象。实验结果见表3。

由表3得知，液酐中添加稳定剂的剂量小于10×10－6时，液酐的熔融色度（铂－钴色号）与空白试验相比有所好转，但尚不能满足客户需求；添加10×10－6的稳定剂，液酐的熔融色度即可满足客户需求，液酐熔融色度（铂－钴色号）≤40号。

表3 添加3×10-6～10×10-6稳定剂时液酐熔融色度的变化情况

2.4 添加10×10－6的稳定剂时对液酐熔融色度（铂－钴色号）≤40号的重复性验证

取3个不同顺酐成品罐的液酐，添加稳定剂质量分数10×10－6，并同时分别做空白实验。实验结果见表4。

表4 添加10×10-6的稳定剂时液酐熔融色度的变化情况

由表4得知，液酐中添加稳定剂10×10－6，液酐在120℃下保温40h，液酐熔融色度（铂－钴色号）≤40号，能够满足客户需求。

3 结论

以苯二甲酰氯作为顺酐熔融色度（铂－钴色号）的稳定剂，添加剂质量分数＜10×10－6，顺酐熔融色度（铂－钴色号）＞40号，不能满足客户需求；添加剂质量分数＞10×10－6，顺酐熔融色度（铂－钴色号）≤40号；随着添加剂量的增加，液酐出现乳化现象等负面影响。综合考虑经济效益和市场需求，稳定剂添加质量分数为10×10－6，可满足生产和市场需求。

［1］ 朱赛芬.顺丁烯二酸酐合成方法进展及用途［J］.化工生产与技术，1996（2）：45－48.

［2］ 冯海涛.对苯法顺酐氧化反应的研究［J］.河南化工，2005，22（3）：30－31.

［3］ 黄小兵，毛逢银，陈银丰.溶剂对顺丁烯二酸酐含量测定的影响［J］.当代化工，2007，36（4）：461－462.