二苄叉山梨醇小试研究

孙书静

（辽宁省辽中县水利化工设备厂，辽宁辽中，110200）

近年来二苄叉山梨醇(DBS)及其同系物p—Me—DBS、p—Cl—DBS等系列产品作为聚烯烃塑料制品的透明化添加剂，在塑料加工中得到了广泛的应用。在聚烯烃塑料制品中加入少量DBS或其系列产品，能有效降低塑料制品的雾度，提高透明度，具有极大的应用价值。在国外DBS系列产品已经商品化，随着塑料加工应用领域的不断拓宽和制品性能要求的不断提高，DBS及其系列产品已成为当今世界上发展速度最快、产耗量最大的聚烯烃加工助剂，美国的聚烯烃成核剂以每年8%的速度增长，而日本仅1992年的塑料透明化添加剂的产耗量就不低于1000吨。而在国内尚无工业化产品问世，只有一些研究报道，其制备尚属待开发的领域。为推动我国塑料加工业的发展和生产具有高透明度的聚烯烃产品，开发我国的DBS将具有重要意义和广阔的应用前景。

1 产品的性质和用途

二苄叉梨醇又称1,3,2,4—二苯亚甲基山梨醇，英文名Dibenzylidene Sorbitol，简称DBS，分子式C20H22O6，分子量358，溶程约为200～220℃，比旋度[α]=+62。为无色无味晶体或粉末，略有甜味，不溶于水，微溶于甲醇、乙醇、丙酮等，可溶于吡咯烷酮、二甲基亚砜等。

二苄叉山梨醇具有能使晶核成型的使有机溶剂凝胶化的性质，故被广泛应用于塑料加工、涂料、粘合剂、油墨、日用化工和医用品等行业。作为聚烯烃成核剂，DBS能降低塑料制品的雾度，明显提高透明度、刚性的结晶温度，且在成型时不产生渗料的异味，可用作食品、化妆品及医用的包装材料。在涂料中可用作防沉降和触变剂，在粘合剂中作增粘剂、触变剂，在日用化工中作凝胶剂及粘度调节剂，在医药行业中可用来制造缓释药物。另外

也可用于制备固体燃料、透明蜡烛、固体香等，由于其优越的被有机液体凝胶化的特性，

还可广泛应用于液体的凝聚，如废水处理、环境保护、医疗卫生、油品贮运等。

2 制备工艺

二苄叉山梨醇是以山梨醇和苯甲醛为主要原料，在酸性催化剂下进行的缩醛化反应。

在山梨醇的1,3位和2,4位碳原子上的羟基各与一个分子的苯甲醛进行缩醛化而制得。同时伴有副反应，生成单苄叉山梨醇(MBS)和三苄叉山梨醇(TBS)。

其反应方程式为：

本制备工艺以环己烷为介质，低级醇为辅助脱水剂，让反应所生成的水、环己烷和低级醇形成三元共沸，在较低的温度下迅速从体系中排出。

将山梨醇、苯甲醛、环己烷、甲醇溶解的复合催化剂等放入反应装置，通氮气置换系统中空气后，搅拌，用恒温水浴加热至反应温度，同时滴加甲醇，使系统温度控制在70℃左右，反应约3小时左右后，加入Na2C03水溶液中和并蒸出环己烷回收利用。出料后的固体物除产物DBS外，还含有副产物MBS和TBS，MBS是水溶性物质，故可通过水洗以除去MBS，滤去水分后，湿润的滤饼中加入10倍左右重量的丙酮，经加热回流，利用DBS和TBS在丙酮中溶解度的差异除去TBS，再经过滤、水洗、干燥，得到成品二苄叉山梨醇。

DBS制备的工艺流程如下：

3 试验结果与讨论

经过一系列基本试验后，我们采用正交设计试验，对最佳工艺条件进行探索，得到以下结论。

3.1 投料摩尔比对应的影响

表1 投料摩尔比对反应的影响

(反应条件为：时间3h，温度70℃，甲醇、催化剂用量相同)

由表1可以看出，随着投料摩尔比的增大，DBS的收率也有所提高，当投料比达到2.2／1后，其收率变化不大，但熔点明显降低。故投料摩尔比应控制在2.1／1～2.2／1之间。

3.2 甲醇滴加量对反应的影响

山梨醇和苯甲醛脱水缩合反应中滴加甲醇量的提高，可以有效提高产品的收率及质量，实验结果见表2 。

表2 甲醇滴加量对反应的影响

(反应条件：醛醇比2.1／1，时间3小时，温度70℃，催化剂用量相同)

由表2可以看出，随着甲醇滴加量的增大，DBS产品的质量和收率明显提高，并且由于甲醇的使用，使反应变得平稳均匀，易于搅拌，脱水速度明显加快。

3.3 搅拌速度对反应的影响

由于DBS缩合反应是在液液非均相的淤浆状态下进行，造成催化剂选择性差，小试收率的偏低。根据试验的研究，搅拌速度的提高，可改善釜内物料的混合状况，有利于DBS综合反应，从而大大提高产品的收率。见表3。

表3 搅拌速度对反应的影响

4 结论

综上所述，合成DBS的最佳工艺条件为：醛醇比为2.1／1～2.2／1，甲醇用量约为25%，反应时间应控制在3～5小时，催化剂用量适量，这样DBS的收率可以达到85%，熔点可达202～216℃。

[1] 日本特许公开，昭64～75490

[2] 日本特许公开，昭57～185287

[3] C.A.47：32351

[4] US 4371645

[5]李吉春等.兰化科技〔J〕1992，(3)：201～206

[6]王成望等．广州化工〔J〕1999，(3)：11～17