專利名稱：一種多聚甘油的生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種多聚甘油的生產(chǎn)方法，具體涉及一種以甘油為原料在中性復合催化劑作用下合成多聚甘油的生產(chǎn)方法，屬于精細化工領域。
背景技術(shù)：
多聚甘油屬于多羥基的醚類有機化合物，可用作保濕劑、增粘劑、增塑劑和親水化改性劑，其衍生物聚甘油酯在食品、化妝品、日化、醫(yī)藥和洗滌劑等中有廣泛的應用。通常多聚甘油的生產(chǎn)以甘油為原料，在催化劑的作用下脫水聚合為主，所用的催化劑大多采用普通的堿性物質(zhì)，如氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀和碳酸鈉等；也有在較低的聚合溫度下采用酸性的催化劑，如硫酸、硼酸等。隨著聚合反應時間的增加，生成的多聚甘油的聚合度增大，甘油在酸性或堿性的催化劑作用下分解也隨之增加，導致產(chǎn)品的色澤由黃色變?yōu)樯詈稚?，甚至黑色，異味重，不能滿足應用的質(zhì)量要求。多聚甘油的生產(chǎn)過程中采用酸性或堿性的催化劑，在一定程度上對設備會造成腐蝕。鑒于以上情況，目前尚未發(fā)現(xiàn)一種催化活性好，反應時間短，對設備腐蝕小，所得產(chǎn)品質(zhì)量好的工業(yè)化生產(chǎn)多聚甘油的中性復合催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，而提供一種多聚甘油的生
產(chǎn)方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種多聚甘油的生產(chǎn)方法，所述方法按照如下步驟進行以甘油為原料，在中性復合催化劑的作用下通入氮氣，攪拌下升溫至220 270°C，保溫反應4 10小時，得到多聚甘油；所述的中性復合催化劑為A2HPO4和BH2PO4的混合物，其中A為K或Na，B為K或Na ； 即為磷酸氫二鉀或磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀或磷酸二氫鈉的混合物；所述中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的0. 1 5.0%。所述中性復合催化劑中A2HPO4和BH2PO4物質(zhì)的量比為1 0. 1 10. 0，優(yōu)選為 1 0. 8 1. 2。進一步，本發(fā)明優(yōu)選的中性復合催化劑優(yōu)選為磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀的混合物，或者磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的混合物，當然本發(fā)明同樣也認可磷酸氫二鉀與磷酸二氫鈉的混合物，或是磷酸二氫鉀與磷酸氫二鈉的混合物。本發(fā)明優(yōu)選的中性復合催化劑的用量優(yōu)選為甘油質(zhì)量的1. 0 3. 0%。本發(fā)明優(yōu)選的反應溫度為240 255°C。具體地，本發(fā)明推薦的所述方法按照如下步驟進行以甘油為原料，在磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀物質(zhì)的量比為1 0.8 1.2的混合物的作用下通入氮氣，攪拌下升溫至 240 255°C，保溫反應4 10小時，得到多聚甘油；所述中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的1. 0 3. 0%。
上述方法中中性復合催化劑磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀的混合物以物質(zhì)的量比為 1 0.8 1.2磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的混合物替代，其它反應條件相同，也一樣可以得到較好的多聚甘油產(chǎn)品。本發(fā)明聚合度可以由產(chǎn)品的羥值得知，羥值的大小代表每個分子上羥基的多少， 可以用化學滴定法獲得。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明中反應催化劑的組分化學性質(zhì)穩(wěn)定，來源豐富，可直接從市場上采購到食用或藥用級，便于生產(chǎn)食用或藥用級的產(chǎn)品；2、本發(fā)明中反應催化劑為中性復合催化劑，催化活性高，甘油分解等負反應少，對設備腐蝕??；3、本發(fā)明中使用的催化劑用量少，所得產(chǎn)品多聚甘油的含鹽量低，便于直接使用或后處理。因此本發(fā)明是一種適合于工業(yè)化生產(chǎn)多聚甘油的方法。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。實施例1 將500kg甘油、0. 45kg磷酸二氫鈉和0. 05kg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到270°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為U90mgK0H/g，聚合度約為2，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為45號。實施例2將500kg甘油、2. 2kg磷酸二氫鈉和0. 3kg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到^KTC保溫反應4小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1110mgK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法(Hazen 單位——鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例3將500kg甘油、0. 24kg磷酸二氫鈉和0. 26kg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1050mgK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例4將500kg甘油、22. 5kg磷酸二氫鈉和2. 5kg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1115%igK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為70號。實施例5將500kg甘油、2. 9kg磷酸二氫鈉和22. Ikg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為U80mgK0H/g，聚合度約為2，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為60號。實施例6將500kg甘油、9. Okg磷酸二氫鉀和6. Okg磷酸氫二鈉投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到250°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為958mgK0H/g，聚合度約為6，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位一一鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例7將500kg甘油、2. 6kg磷酸二氫鈉和2. 4kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到對01保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1130mgK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為35號。實施例8 將500kg甘油、0. 4kg磷酸二氫鉀和0. Ikg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到270°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1320mgK0H/g，聚合度約為2，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例9將500kg甘油、2. Okg磷酸二氫鉀和0. 5kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應4小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1035mgK0H/g，聚合度約為4，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法(Hazen 單位——鉬-鈷色號)檢測分析為35號。實施例10將500kg甘油、0. 2kg磷酸二氫鉀和0. 3kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到對01保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1130mgK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例11將500kg甘油、6. Okg磷酸二氫鉀和9. Okg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為910mgK0H/g，聚合度約為8，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位一一鉬-鈷色號)檢測分析為40號。實施例12將500kg甘油、2 磷酸二氫鉀和2. 8kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到240°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為U80mgK0H/g，聚合度約為2，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法(Hazen 單位——鉬-鈷色號)檢測分析為60號。實施例13將500kg甘油、1. 8kg磷酸二氫鉀和23kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到255°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1230mgK0H/g，聚合度約為2，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法(Hazen 單位——鉬-鈷色號)檢測分析為50號。實施例14將500kg甘油、2. 5kg磷酸二氫鉀和2. 5kg磷酸氫二鉀投入反應釜中，在氮氣流的保護下，攪拌升溫到220°C保溫反應10小時，冷卻至室溫，得透明的多聚甘油產(chǎn)品，取樣測產(chǎn)品的羥值為1110mgK0H/g，聚合度約為3，以GB/T 3143-82液體化學產(chǎn)品顏色測定法 (Hazen單位——鉬-鈷色號)檢測分析為30號。聚甘油硬脂酸酯的制備將實施例14中的聚甘油400kg、硬脂酸450kg和酯化催化劑^g投入反應釜中，在氮氣流的保護下，升溫到210°C，保溫反應4小時，冷卻到室溫，得三聚甘油硬脂酸酯產(chǎn)品， 取樣檢測，產(chǎn)品符合食品添加劑三聚甘油單硬脂酸酯GB13510-92標準的要求。本發(fā)明中所描述的具體實施例僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管對本發(fā)明已作出了詳細的說明并引證了一些具體實施例，但是對本領域熟練技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種多聚甘油的生產(chǎn)方法，所述方法按照如下步驟進行以甘油為原料，在中性復合催化劑的作用下通入氮氣，攪拌下升溫至220 270°C，保溫反應4 10小時，得到多聚甘油；所述的中性復合催化劑為A2HPO4和BH2PO4的混合物，其中A為K或Na，B為K或Na。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的0.1 5. 0%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述中性復合催化劑中A2HPO4和B&P04物質(zhì)的量比為1 0. 1 10. 0。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述中性復合催化劑中A2HPO4和B&P04物質(zhì)的量比為1 0.8 1.2。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的中性復合催化劑為磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀的混合物或磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的1.0 3. 0%。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的反應溫度為240 255°C。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法按照如下步驟進行以甘油為原料， 在磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉物質(zhì)的量比為1 0.8 1.2的混合物的作用下通入氮氣，攪拌下升溫至240 255°C，保溫反應4 10小時，得到多聚甘油；所述中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的1.0 3.0%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多聚甘油的生產(chǎn)方法，所述方法按照如下步驟進行以甘油為原料，在中性復合催化劑的作用下通入氮氣，攪拌下升溫至220～270℃，保溫反應4～10小時，得到多聚甘油；所述的中性復合催化劑為磷酸氫二鉀或鈉和磷酸二氫鉀或鈉的混合物；所述中性復合催化劑的用量為甘油質(zhì)量的0.1～5.0％。本發(fā)明操作簡便有效；生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢水，設備腐蝕小，生產(chǎn)工藝合理、環(huán)保。
文檔編號C07C43/13GK102516038SQ20111037035
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者嚴曉陽 申請人:浙江師范大學