三羟甲基丙烷的生产应用与市场前景

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1、专业资料整理分享三羟甲基丙烷的生产应用及市场前景　崔小明（北京燕山石化公司研究院）   三羟甲基丙烷(简称MTP)化学名称为2—乙基—2—羟甲基—l，3—丙二醇，又名三甲醇丙烷、2，2—二羟甲基丁醇，外观为白色结晶或粉末，分子式C6H14O3，分子量134.18，沸点295℃，熔点56—59℃，燃点193℃，相对密度1.3417g/cm3(70／4℃)、1.0889(20/4℃)，凝固点50.8℃，闪点180℃(开杯)，熔融热183.4KJ/mol，燃烧热3615KJ/mol，易溶于水、乙醇、丙醇、甘油和二甲基甲酰胺，部分溶于丙酮、甲乙酮、环己酮和乙酸乙酯

2、，微溶于四氯化碳、乙醚和氯仿，难溶于脂肪烃和芳香烃，具有吸湿性，其吸湿性约为甘油的50％。  1生产方法   工业上，TMP是以正丁醛和甲醛为原料，在碱性催化剂作用下缩合反应制得的。其生产工艺有两种，一种是交叉卡尼扎罗缩合法，另一种是醛加氢还原法。          1．1交叉卡尼扎罗缩台法    交叉卡尼扎罗缩合法又称甲酸钠法。正丁醛与甲醛水溶液在碱性催化剂作用下发生醇醛缩合反应生成2，2—二羟甲基丁醛，2，2—WORD文档下载可编辑专业资料整理分享二羟甲基丁醛再与过量的甲醛在强碱性条件下发生交叉卡尼扎罗缩合反应生成TMP，甲醛被氧化生成甲酸，甲酸与氢氧

3、化钠中和生成甲酸钠，反应混合物再经脱盐、精制得合格产品。   该法所用的催化剂主要有氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙和有机叔胺(如三甲胺、三乙胺等)等。因为微量甲酸盐的存在，易导致TMP在蒸馏精制时发生分解，合TMP的收率和质量降低，所以脱除甲酸盐是制备高纯度TMP的关键所在。目前脱盐的方法主要有萃取法和水蒸汽蒸馏法。交叉卡尼扎罗缩合法是生产TMP的传统方法，该法工艺成熟，容易掌握，不需要高温、高压和特殊催化剂，但副产物较多，产品收率仅为60—70％。另外，后处理较繁琐，副产大量利用价值低的甲酸钠，产品精制困难，生产成本高，比较适用于中小规模工业生产。目前我国和

4、日本的TMP生产厂家主要采用此法进行生产。   1．2  醛加氢还原法   醛加氢还原法于20世纪70年代开始研究开发，80年代实现工业化生产。正丁醛与甲醛在三烷基胺(如三乙胺)催化作用下反应得到羟醛缩合产物2，2—二羟甲基丁醛，然后在催化剂存在下，对2，2—二羟甲基丁醛进行水系加氢生产TMP。  在羟醛缩合时，采用三乙基胺作催化剂，能控制反应的选择性，抑制副反应的发生，减少甲酸盐的生成，水相加氢催化剂主要是采用载镍或氧化镍，以氧化铜或铜—铬为助催化剂。WORD文档下载可编辑专业资料整理分享   该法甲醛利用率高，加氢技术性强，可以节省大量的甲醛和碱，副反

5、应物相对较少，产品质量好，提纯精制较为简单，设备少，生产成本低，但需加氢装置，采用高压设备，对加氢设备和催化剂要求较高，生产技术要求也较高，比较适合大规模的连续化生产。目前欧美国家的一些TMP生产厂家主要采用此法进行生产。  2用途 2．1合成醇酸树脂   由于TMP分子含有三个伯碳羟基的特殊分子结构，因而既可代替甘油合成醇酸树脂，也可代替或者与新戊二醇、季戊四醇等多元醇共用生产醇酸树脂。由TMP合成的醇酸树脂，其性能与用甘油、新戊二醇、季戊四醇等多元醇制得的醇酸树脂相比，具有更好的抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性。此外还

6、具有色泽鲜艳、保色力强、耐温及快干的优点，特别适用于生产道路标志漆、罩光漆，也可用作汽车、电冰箱、洗衣机、自行车、航空以及航海器具的面漆等。  2．2合成高级润滑油   TMP的酯类可用于合成高级润滑油。以TMP为原料合成的润滑油具有熔点低、粘度高、燃点高、抗氧化性能强等优点，广泛用于飞机发动机的润滑，使用温度可以达到200℃以上，还可用于汽车发动机、空气压缩机以及电冰箱的润滑等，其性能优于以新戊二醇等为原料合成的润滑油。此外，以TMP为主要原料制得的合成油还可用于轴承钢的加工。  2．3生产聚酯、聚氨酯泡沫及弹性体   由TMP和甲苯二异氰酸酯(TDI)

7、、l，3—丁二醇生产的氨基甲酸酯，具有硬度高、弹性好、耐磨和抗老化等优点，以它为原料合成的高回弹、高负载模塑制品，可用于制作飞机、汽车、火车等的座垫和靠背；以它为原料制作的仿皮模塑制品，可用于制作汽车的方向盘、仪表、扶手等；以它为原料制作的仿皮微孔制品，可用做鞋底、汽车前后保险杠；由TMP与环氧乙烷或者环氧丙烷反应生成的带有游离羟基的聚醚多元醇是生产软性聚氨酯泡沫塑料的主要原料；TMP和甘油、马来酸合成的聚酯，具有耐气候性、抗辐射性、柔软性及降低聚酯自染性等特点，广泛用作建筑材料及皮革业的代用品。  2．4制备增塑剂WORD文档下载可编辑专业资料整理分享 

8、  在非酸性催化剂存在下，TMP与一元芳香酸、C5--C9脂肪酸反