РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИКАТОРОВ НА ОСНОВЕ ТРИМЕТИЛОЛПРОПАНА

Многоатомные спирты - неополиолы и их производные - в силу особенностей структуры обладают рядом уникальных свойств: высокой термостабильностью, влагоустойчивостью, химической стойкостью и находят широкое применение в производстве синтетических масел, смол, лаков, поверхностно-активных веществ и пластификаторов. Сложные эфиры неополиолов с несколькими сложноэфирными группами обладают прекрасными характеристиками при низких температурах, а также высокой экологичностью, что отвечает современным требованиям. Варьирование при производстве эфиров неополиолов спиртового и кислотного компонентов в различном сочетании позволяет получить широкий спектр продуктов с различными характеристиками и потребительскими свойствами. В настоящее время сложные эфиры неополиолов в России не производятся. Однако технические возможности освоения технологии R-Oxo на базе природного газа не вызывают сомнений, что позволит в ближайшее время организовать собственное производство сложных эфиров неополиолов для производства высокотехнологичных материалов. В представленной работе исследована возможность получения пластификаторов на основе сложных эфиров триметилолпропана и кислот С2-С5 различного строения. Синтезированы образцы 7 триэфиров триметилолпропана и определены их некоторые физико-химические свойства. Показано, что наиболее перспективным является синтез пластификатора с использованием уксусной кислоты. Проведены кинетические исследования по этерификации уксусной кислоты триметилолпропаном. Использовали дифференциальный метод оценки скорости реакции по начальным скоростям расходования уксусной кислоты. Определены первые порядки реакции по спирту и катализатору в изученных условиях; значение наблюдаемой энергии активации изученной реакции псевдовторого порядка в температурном интервале 80-115 °С составило 57.9±8.1 кДж/моль. Полученные результаты позволяют рекомендовать условия для реализации процесса в промышленности.

триметилолпропан, уксусная кислота, сложные эфиры, кинетические характеристики, порядок реакции, энергия активации

1. Марочкин Д.В., Носков Ю.Г., Крон Т.Е., Карчевская О.Г., Корнеева Г.А. Продукты оксосинтеза в производстве сложноэфирных смазочных масел // Научно-технический вестник ОАО «НК «РОСНЕФТЬ». 2016. № 4. С. 74-81.

2. Беляева Е.Ю., Тархов Л.Г., Чекрышкин Ю.С. Этриол: изучение отдельных стадий конденсации н-масляного альдегида с формальдегидом // Хим. пром. 2005. Т. 82. № 7. С. 329-333.

3. Hamdan H., Chong W.W.F., Ng J.-H., Chong C.T., Zhang H. Nano-tribological characterization of palm oil-based trimethylolpropane ester for application as boundary lubricant // Tribology Int. 2018. V. 127. Р. 1-9.

4. Hamidah Abd Hamid, Robiah Yunus, Umer Rashid, Thomas S.Y. Choong, Ala’a H. Al-Muhtaseb. Synthesis of palm oil-based trimethylolpropane ester as potential biolubricant: Chemical kinetics modeling // Chem. Eng. J. 2012. V. 200-202. P. 532-540.

5. Kamil R.N.M., Yusup S. Modeling of reaction kinetics for transesterification of palm-based methyl esters with trimethylolpropane // Bioresource Technology. 2010. V. 101. № 15. P. 5877-5884.

6. Angulo B., Fraile J.M., Gil L., Herrerias C.I. Bio-lubricants production from fish oil residue by transesterification with trimethylolpropane // J. Cleaner Production. 2018. V. 202. P. 81-87.

7. Красных Е.Л., Александров А.Ю. Соколова А.А., Леванова С.В. Характеристики удерживания и энтальпии сорбции из газовой фазы сложных эфиров триметилолпропана и кислот С2 - С5 на неподвижной фазе DB-1 // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 2. С. 372-376.

8. Сушкова С.В., Леванова С.В., Глазко И.Л., Александров А.Ю. Этерификация лимонной кислоты алифатическими спиртами С2-С5 // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 3. С. 28-32.

9. Krasnykh E.L., Druzhinina Yu.A., Portnova S.V., Smirnova Y.A. Vapor pressure and enthalpy of vaporization of trimethylolpropane and carboxylic acids esters // Fluid Phase Equilibria. 2018. V. 462. P. 111-117.

10. Сушкова С.В., Леванова С.В., Глазко И.Л., Павлова К.В. Кинетика этерификации лимонной кислоты в производстве триалкилцитратов // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. 2017. Т. 60. № 2. С. 74-78.

11. Шмид Р., Сапунов В.Н. Неформальная кинетика: пер. с англ. З.Е. Самойловой / под ред. И.П. Белецкой. М.: Мир, 1985. 264 с.

12. Сафронов С.П., Красных Е.Л., Леванова С.В. Закономерности этерификации глицеринсодержащих отходов производства биодизеля для получения пластифицирующих композиций // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 6. С. 77-82.