二硬脂季戊四醇二亚磷酸酯

【概述】
二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯，又名抗氧剂618,化学名称是3,9-二(十八烷氧基)- 2,4,8,10-四氧代- 3,9-二磷杂螺十一烷,是一种性能优异的新型含磷抗氧剂,有效磷含量高,分解氢过氧化物能力强,能有效抑制聚合物材料的自氧化反应、延缓材料的老化降解速度,其应用几乎涉及所有的聚合物制品,广泛应用于各种合成树脂中如聚丙烯、聚乙烯、PVC、ABS、乙烯-醋酸乙烯共聚物等,具有可防止树脂变色,提高耐热性、耐候性、加工稳定性及耐高温挥发性等特点。该产品毒性低、无污染,可用作食品及食品包装用的合成树脂抗氧剂,替代抗氧剂264(2,6-二叔丁基- 4-甲酚,又称BHT)；与紫外线吸收剂、受阻酚类抗氧剂如1010、1076、1790和受阻胺类光稳定剂并用可产生较好的协同效应。

【简介】
由于在该分子中,存在有自由基捕获剂季戊四醇基团和氢过氧化物分解剂亚磷酸酯基团,把自由基捕获剂和氢过氧化物分解剂复合在一个分子内,因此,该化合物是一种分子类复合型抗氧剂和热稳定剂。它与受阻酚类或受阻胺类稳定剂并用,均能产生协同作用,商品名为Weston618/619或JPP618,是一种新型的高性能含磷抗氧剂具有极好的前景。

【合成】
化学合成路线及反应原理有关该产品的合成方法,目前的文献报道主要有以下三种: 1、亚磷酸三苯酯法(有酚法) 反应分两步进行：

合成路线
图1为亚磷酸三苯酯法(有酚法)合成二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成路线。 该方法以亚磷酸三苯酯为原料,价格较高,造成生产成本高,另外由反应式可知,此法生产所得产物除目标产物外,还有极易氧化变色的苯酚无法除净,影响产品质量,也限制了产品在食品、药品包装方面的应用。 2、亚磷酸三乙酯酯交换法(无酚法) 用乙醇与三氯化磷在缚酸剂的存在下反应制得亚磷酸三乙酯,再由亚磷酸三乙酯同季戊四醇、硬脂醇反应得到618。

合成路线
图2为亚磷酸三乙酯酯交换法(无酚法)合成二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成路线。 亚磷酸三乙酯酯交换法可以解决残留苯酚的问题,生产成本和亚磷酸三苯酯法差不多,但亚磷酸三乙酯不如亚磷酸三苯酯稳定,生产比较麻烦。此方法研究的比较少。 3、三氯化磷直接法(无酚法) 以三氯化磷、季戊四醇和硬脂醇为原料,用有机胺为缚酸剂以吸收氯化氢气体,所得产品不含酚,收率高,生产条件温和,生产设备简单,易于实现工业化。原理如下图：


合成路线
图3为亚磷酸三乙酯三氯化磷直接法(无酚法)酯交换法(无酚法)合成二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成路线。

【应用】
二硬酯基季戊四醇二亚磷酸酯主要用作聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、ABS树脂、聚酯等各种合成树脂的辅助抗氧剂。它对防止氧化,改善色泽等具有突出的作用；其本身具有较高的热稳定性,耐侯性及耐水解稳定性,因此,加工稳定性好,制品透明性好;不污染,与紫外线吸收剂,酚类抗氧剂并用具有良好的协同效应。同时还是一种良好的食品抗氧剂,由于毒性低,可代替食品抗氧剂BHT,已经通过美国食品药品管理局的FDA认证。该产品国外有美国的通用电器公司,博格-化纳公司,日本的城北化工公司生产,国内有吉林化工公司生产和应用。

【参考文献】
[1]唐蓉萍,侯侠.无酚法二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成工艺研究[J].兰州石化职业技术学院学报,2008(01):1-4.
[2]潘朝群,张亚君,黄阔.抗氧剂二硬酯基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新工艺[J].化学工程师,2006(02):14-16.
[3]张晓君.二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯通过省级鉴定[J].精细石油化工,1998(04):30.