直链十二烯基丁二酸酐及其衍生物的应用 根据原料烯烃分子链结构的不同,十二烯基丁二酸酐(DDSA)可分为直链十二烯基丁二酸酐(LDDSA)和支链十二烯基丁二酸酐(BDDSA)两种。 支链十二烯基丁二酸酐采用叠合汽油(或四聚丙烯)为原料,与顺丁烯二酸酐在加热条件下反应,得粗品,后经水洗、减压蒸馏,得到成品。BDDSA在我国作为环氧树脂固化剂,润滑油防锈剂等应用,从70年代起,得到了迅速发展,目前,已有兰州炼油厂等多家企业生产,并在众多的下游企业得到应用。 直链十二烯基丁二酸酐则是采用长链正构烷烃脱氢后,经烷烯分离制得高纯度直链内烯烃(C11~12烯93%)为原料,与顺丁烯二酸酐在加热条件下反应,得粗品,后减压蒸馏,制得成品。由于国内直链内烯烃原料来源的限制,LDDSA一直没有工业生产。近年来,抚顺石油化工公司石化五厂在LDDSA的直链高碳内烯烃原料来源、产品纯度和生产成本等方面取得突破性进展,使其纯度达99%以上,生产成本略低于国内传统的BDDSA。实践证明在DDSA的某些下游应用领域LDDSA的使用效果要优于BDDSA。随着LDDSA的生产和应用,高纯度的直链十二烯基丁二酸酐将有可能在某些领域逐步代替支链十二烯基丁二酸酐,成为一种新的有机化工原料中间体。 由于LDDSA和BDDSA的合成原料存在着烯烃纯度、直链率和分子量分布等方面的差异,就决定了这两种DDSA的工艺路线、分子结构、质量、性能以及使用特点上也存在一定的不同。 与BDDSA相比,LDDSA具有纯度高、质量稳定,分子量分布窄、粘度低、色泽浅、使用效率高、毒性低等特点。LDDSA的投产使用,必将大大地拓宽其应用领域。 一、LDDSA的主要应用 1.润滑油防锈剂LDDSA经水解,减压脱水后,得到直链十二烯基丁二酸,即直链T746,为二元羧酸,呈淡黄色光泽油状物,易溶于油,由于原料的原因,成品的酸值稳定,有一定的抗盐水、抗乳化性能,具有防锈性能好、用量少、对水不敏感等特点,是透平油、高档气轮机油、减压油、导轨油、切削油、液压油、静电喷涂防锈油和封闭防锈油等品种主要添加剂。添加量为0.03%~0.05%,在封存油中添加量为1%~2%。LDDSA与丁二醇反应,生成其半酯,是使用性能高、低酸值的另一种防锈剂———直链T747。 2.环氧树脂固化剂高纯度LDDSA是加成聚合型的酸酐类固化剂,它的使用使固化剂单耗降低,质量易于控制。LDDSA固化剂的特点是对皮肤的刺激性小,使用期长,其环氧树脂固化物的性能更加优良,并赋予特殊的柔软性。由于酸酐和环氧树脂形成酯键,因而对有机酸和无机酸显示出更高的抵抗力,特别是介电性能比胺类固化物优异。 3.变性淀粉改良剂可用来制备十二烯基丁二酸淀粉酯,一般而言,淀粉的烯基琥珀酸酐的衍生物能使粘性升高,胶凝温度略有下降,蒸煮物抗老化稳定性提高,有时,这种衍生物还能改善淀粉的组织结构。烯基丁二酸淀粉酯在食品、制药工业生产中有着广泛的用途,可作食用香精、调味色拉油、稀奶油、芳香物质、乳化漆、胶漆、涂料及粘合剂等。 4.中性造纸施胶剂采用高碳数的直链内烯烃与顺丁烯二酸酐反应,制得中性施胶剂———烯基丁二酸酐(ASA),它具有施胶效率高、环境污染小等特点,能极大地提高纸张防水性、拉伸强度、耐磨性、白度、不透明性、提高或保存再生纸的强度,用ASA做中性施胶剂可生产出高档文化用纸、胶印纸、涂布纸、建筑石膏板等品种。目前,ASA在国外已经广泛使用,国内的中华、亚泰、金东等企业也已经采用ASA进行生产,中性施胶剂代替酸性施胶剂是世界造纸行业发展的必然趋势。 5.纺织品与皮革防水剂作为皮革的防水上光剂,属于乳胶反应型防水剂。 6.不饱和树脂添加剂LDDSA的作用是给聚酯提供长链分子中的不饱和双键。不饱和酸用量比例越高,交联程度越高,固化后树脂的热变形温度越高,可赋与不饱和树脂以极好的柔韧性能。 7.沥青改性剂LDDSA与沥青和不饱和弹性体混合,得改性沥青,使沥青获得很多有应用价值的性能,特别是能在更低温度、更短时间内混合均匀完全,以降低能耗,提高生产效率,而且还能降低粘度,增加变形强度、抗氧化性和抗剥离性能,在国外已被广泛采用,可用于铺路、房顶封闭剂、粘胶剂、涂料等。 二、其他的衍生物及其应用 1.不饱和十二烯基丁二酰胺以LDDSA与NH3反应,制得不饱和十二烯基丁二酰胺。可用作PE和PP的爽滑剂和薄膜抗粘结剂,用量为0.2%~0.4%,也可用作树脂润滑剂和脱膜剂,还可作为纤维的柔软剂、染料和涂料分散剂、油墨的抗粘结剂和防沉淀剂、金属防锈剂、环氧树脂类固化剂等。 2.十二烯基丁二酸的金属皂包括钠、钾盐与铝皂等,具有脂肪酸特有的湿润性、憎水性和扩展性,又具有高熔点,同时兼具特有的稳定性、脱膜性、滑光性、粘稠性、涂覆性、杀菌性、催化性等。 3.其他LDDSA在其他方面也有广泛的应用,如墨水和涂改液分散剂、烃用配伍剂及醇酸树脂、塑料增塑剂、杀菌剂、颜料分散剂、除臭剂、热感应打印色带、燃油、表面活性剂、食品脱水剂、驱蚊剂、电子化学品、像纸底片等产品的添加剂。 综上所述,高纯度直链十二烯基丁二酸酐的工业化生产,将满足各行业对新型高效化工原料的特定要求。LDDSA作为一种新产品,在使用性能和方法等方面与传统的BDDSA有所差异。随着与国内外企业信息交流的进一步加强,LDDSA将会得到进一步的认可,也将使我国相关产业产品更上一个新的台阶。
