第一节 UV紫外线吸收剂产品分类与构成 分析
一、UV紫外线吸收剂 行业 产品分类标准
按化学结构划分,紫外线吸收剂可分为苯并三唑类、二苯甲酮类、三嗪类、水杨酸酯类及氰代丙烯酸酯类等。
第二节 国内UV紫外线吸收剂产品 技术工艺 应用 分析
1、苯并三唑类
我国早在20世纪60年代即开始研制该类产品,天津合成材料 研究 所是较早(1964年)从事该领域 研究 的单位之一。1968年根据该所的 研究 成果,国家曾投巨资在天津力生化工厂使UV-327投入生产,这是我国第一个生产此类产品的工厂,随着经济的发展,目前国内已有该类厂家约10家,年产量约2000t。天津合成材料 研究 所对该领域进行了较深入的 研究 ,先后试验过保险粉法、水合肼法、水合肼-保险粉法、水合肼-锌粉法、硫化钠-锌粉法等。
天津合成材料 研究 所1982年即进行硫化钠-锌粉法的 研究 ,解决了技术中的一些关键问题,成功地用于UV-327、UV-326等产品的合成,1987年与兰化公司有机厂合作进行了中试,1989年通过了石化总公司的部级技术鉴定。1998年根据市场需求,进行了工业化的试验,并投入生产。
2、二苯酮类
1)2,4-二羟基二苯酮的合成
Uv-214,它本身就是一种紫外线吸收剂,适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、涂料等。它可以作为合成UV-531;Uv-B、UV-9、UV-1200等紫外线吸收剂的原料。由于Uv-214具有特殊的用途,对其 研究 一直很活跃。
湖北师范学院使间苯二酚与三氯甲苯按n(间苯二酚):n(三氯甲苯)比为1:1.2的配比,在催化剂存在下,于溶剂中进行反应,反应温度48~52℃,反应时间3h,粗品收率95%,甲苯重结晶后制得精品。
山东理工大学在v(水):v(甲醇)(体积比为7:3的混合溶剂中,以草酸和磷酸的混合酸作催化剂使间苯二酚和三氯甲基苯在40~45℃下反应4h,制得收率为94%~98%(以间苯二酚计)的目的物。
2)2-羟基-4-正辛氧基二苯酮(UV-531)的合成
湖北省化学工业 研究 设计院以环己酮为溶剂,在碳酸钾存在下,使2,4-二羟基二苯酮与正溴辛烷在155℃回流反应6h,制得收率为92%的uV-531,熔点46~47℃。
山东理工大学用价格较低的四甲基氯化铵作为相转移催化剂,在碳酸钾的碱性水溶液中反应,反应时分批投入2,4.二羟基二苯酮,采用减压蒸馏的方式分离反应混合物,比传统的抽提、沉淀法方便、快捷。以2,4.二羟基二苯酮计,UV-531的收率为92%~95%,放大试验重现了小试的结果。
辽宁石油化工大学合成uV-531的工艺为:在氢氧化钾的作用下,加入少量的二甲基双十六烷基氯化铵,使2,4-二羟基二苯酮与1-溴代正辛烷进行反应。反应条件为:n(uV-214):n(1-溴代正辛烷):n(氯化二甲基双十六烷基铵):n(水)=0.06:0.07:0.002:0.25,反应时间6h,uV-531的收率为93.2%。
3、水杨酸酯类
该类紫外线吸收剂品种较少,20世纪70年代天津合成材料工业 研究 所研制过紫外线吸收剂BAD,由水杨酸酰氯化后与双酚A反应而成,1987年将该产品移交天津有机化工一厂生产至今。
4、三嗪类
国内山西省化工 研究 所进行了大量的工作,成功开发了三嗪-5后,又以三聚氯氰、间二甲苯、间苯二酚为原料合成了三嗪-425,该产品紫外线吸收率高、色泽浅、用量少,是国内紫外线吸收剂的一个新亮点。
第三节 国外UV紫外线吸收剂产品 技术工艺 应用 分析
一、美国
北美地区为全球光稳定剂最大的消费市场。北美光稳定剂增长最快的仍将是是HALS,年增长率超过6%。北美大部份光稳定剂消费于聚烯烃,其次是PVC和苯乙烯类聚合物,HALS在聚烯烃塑料应用效果非常好,而乙烯基树脂、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯则较多用苯并二唑类与-苯甲酮类。
二、日本
近十多年来日本合成树脂产量和消费量没有增加,所以预期日本光稳定剂消费量增长不会乐观,可能出现1%左右的恢复性增长。
三、欧盟
西欧是全球光稳定剂第二大消费市场,预计今后两欧光稳定剂市场仍以3%左右速度增长,其中增长最快的也是HALS类,但它们均低于美国增长速度。西欧消费于塑料工业的光稳定剂,聚丙烯占4I%,聚乙烯39%,PVC7%,苯乙烯聚合物和ABS6%,不饱和聚酯4%,其他3%。
第四节 我国UV紫外线吸收剂产品技术应用成熟度解析
我国紫外线吸收剂产品经过半个多世纪的发展,虽然取得了长足的进步,但是与国外相比差距较大,主要问题是品种少、成本高、原材料供应不配套,与塑料加工 行业 配合不密切,缺少有效沟通等,使得我国的UV紫外线吸收剂产品技术应用成熟度较为一般。
第五节 UV紫外线吸收剂产品 技术工艺 与市场应用关系 分析
在市场经济持续发展的今天,国内的UV紫外线吸收剂企业已逐步转向综合实力的竞争。在这种综合实力的竞争中,最重要的因素是技术。谁能掌握先进的生产技术,谁就能占据市场的主动。只有市场与技术二者有机结合,技术只有适应市场需要才能有好的发展前景。
技术创新以市场为导向,首先是适应先进生产力发展的时代要求。要想使企业保持先进,就要运用先进的技术,创造更先进的生产方式和更高的生产效率,推进结构战略性调整,形成发达的制造力。
其次,技术创新要与加快企业产品结构战略性调整相结合,做大做强特色产品,发展一批具有重大带动作用的先导性、战略性的高附加值产品。
从某种意义上讲,一个企业的成功就是一个品牌的成功,一个品牌的成功就是整个企业价值链整体的成功。企业只有明白自身的核心竞争力在价值链的哪个环节上,才能把握竞争优势。一个企业如果没有自己与时俱进的独特技术,让价值链在市场向前滚动时脱节,当然不可能满足不断攀升的市场需求。企业要长期占有市场优势,必须让自己求。企业要长期占有市场优势,必须让自己的技术及产品与时俱进。
正确恰当地处理好两者的辩证关系,顺应市场的发展趋势,是维系我国UV紫外线吸收剂业长远健康发展的必要条件。
第六节 不同类型生产工艺优缺点比较
1、相转移剂催化法
相转移剂催化法是近年来在有机合成反应中广泛使用的一种方法,一般使用阳离子表面活性剂作为相转移剂。表面活性剂分子,一般是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的、亲水的基团构成。在油-水两相的反应体系中,相转移剂可有效地提高两相反应物的接触几率,提高反应速度。
2、催化反应法
本工艺中使用了大量的盐酸,这对工业上是很重要的,因为反应过程中产生大量的氯化氢,能加以利用,既可降低成本,又有利环保。
3、溶剂法
该法是使粗品溶于溶剂中,再用脱色剂处理,冷却,过滤,洗涤,干燥得纯