1. 研究目的与意义
二元醇醚类包括乙二醇醚类（E系列）和丙二醇醚类（P系列）。E系列是以环氧乙烷（EO）为原料制得的乙二醇醚类及其酯类衍生产品；P系列即是以环氧丙烷（PO）为原料制得的丙二醇醚类及其酯类衍生产品。该类产品分子中含醚和醇的结构，它包含了醇和醚所具有的良好溶解性能，是重要有机化工原料及中间体，被广泛用作油漆、涂料、油墨等溶剂，喷气燃料防冰剂，刹车液，清洗剂，化学中间体等。江苏怡达化工有限公司是国内最大的醇醚专业化生产基地，主营环氧乙烷和环氧丙烷的衍生产品如乙二醇醚和丙二醇醚系列产品，为了充分利用该厂的设备、管理和市场等资源优势，受该企业委托进一步开发出以乙二醇单丁醚为原料的衍生产品乙二醇单丁醚酯类增塑剂。
本实验为酸和醇醚经酯化生成酯。酯是酸中的羟基被烃氧基取代的一类重要的有机化合物，是合成香料、化妆品、食品添加剂、表面活性剂、防腐防霉剂和药物等工业的重要原料和中间体。酯一般由醇和酸通过酯化反应而制得，而酯化反应是一个可逆反应，在酯化反应发生的同时也有酯的水解反应发生，要想获取酯的高收率和缩短反应所需的时间，应使反应在特定的条件下进行，如使用催化剂、加热、使某一反应物适当过量和减小生成物中水的量等，而其中催化剂的使用将直接影响酯化反应的速度和酯收率，决定酯化反应是否有工业价值。癸二酸二丁氧基乙酯增塑剂是无色透明的液体，其色泽(APHA)小于100，相对密度为0.97(25 ℃)，粘度为0.025 Pas(25 ℃)，凝固点为－20 ℃，沸点(1333 Pa)为255 ℃，闪点(开口杯法)为238 ℃，折射率为1.445(25 ℃)，且不溶于水。癸二酸二丁氧基乙酯增塑剂可作为聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、乙酸丁酸纤维素等树脂的耐寒增塑剂，增塑效能与癸二酸二丁酯类似，但挥发性低、耐久性高，还可作为一些合成橡胶的增塑剂。
在酯化反应的传统工艺中通常用浓硫酸作催化剂，但其存在下列弊端：(1)有负反应，使精制复杂。 (2)排放含酸废水，造成环境污染。 (3)酸耗大，产物难分离，设备易腐蚀。目前能够替代硫酸的催化剂可以分为两类，即一般酸型催化剂和固体酸催化剂。催化剂各有自己的特点，通过性能比较，发现固体超强酸、有机酸、无机盐、阳离子交换树脂和磷钨酸等催化剂催化合成酯与硫酸相比均有较高的酯收率，不易引起副反应，且对设备的腐蚀性和对环境的污染都比硫酸小。其中，固体超强酸及有机固体酸类催化剂不仅酯收率高，而且催化剂用量较小，所以有较大的实用价值，应用前景广阔，但还需要进行深入试验和筛选。2. 国内外研究现状分析
增塑剂是一类增加高聚物的塑性、改善加工性、赋予制品柔韧性的物质，也是迄今为止产量和消费量最大的物质之一。目前，全球增塑剂总生产能力约750万t/a，全球增塑剂总产量为590万t/a，其中北美占22%、亚太地区占38%、欧洲占25%、其它地区占15%。PVC是增塑剂的最大用户，占全球增塑剂总用量的95%，北美所占比例也稍高于90%，而聚烯烃、苯乙烯、工程塑料、聚乙烯缩丁醛和纤维素类所用增塑剂的量很少。我国增塑剂工业起步于50年代，生产技术水平近期发展较快。随着80年代末金陵和齐鲁引进的用先进技术生产的两套5万t/aDOP装置和一套3万t/aDOP国产装置的相继投产，使我国增塑剂整体水平有很大的提高，在生产规模、工艺技术、产量质量和品种以及能量消耗方面均有长足的进步，从而大大缩短了我国增塑剂工业与世界先进国家的差距。2004年我国增塑剂总生产能力已超过100万t/a，进口50.64万t，生产厂家近百家，批量生产的品种有20~30个。近年来，塑料制品正向轻量化、复合化和功能化方向发展，塑料制品的发展对增塑剂提出了新的要求，塑料制品的生产不仅要求增塑剂具有优良的使用性能，而且还要求增塑剂生产厂家和科研单位不断开发新产品，调整产品结构，以满足塑料行业发展的需求。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
采用直接酯化法工艺，癸二酸与乙二醇丁醚在固体酸催化剂和共沸脱水剂作用下进行酯化反应，不断分离出副产水，反应结束，反应产物通过脱除共沸脱水剂等精制处理制得目标产品。
考察、筛选均相酸、分子筛负载酸、hzsm等固体酸催化性能，确定适宜的催化剂；采用单因素实验和正交设计的方法，确定反应的投料配比、催化剂及用量、脱水剂及用量、反应温度、反应时间等工艺参数；并确定合理的精制过程及工艺参数，制得收率高的目标产品。
4. 研究创新点
传统化学过程，特别是传统化学工业产生的三废对环境产生的压力愈来愈突出。绿色化学的宗旨，正是为了既高效利用资源，又不产生污染，减小或消除化学过程对环境影响的压力。新的绿色化学过程是广大化学工作者从事科研开发的新课题。
采用新型固体酸催化剂，对癸二酸二丁氧基乙酯合成的活性高、无副反应、沉降较快、易与产物分离、反应时间短、转化率高、且催化剂的重复使用性好，无传统工艺之缺点，并获得符合绿色化学要求的己二酸二丁酯合成绿色新工艺，具有良好的工业化前景。
