專利名稱：利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法。
背景技術(shù)：
己ニ酸是ー種重要的有機(jī)ニ元酸，為白色結(jié)晶體，主要用于制造尼龍66纖維、尼龍66樹脂和聚氨酯泡沫塑料；在有機(jī)合成エ業(yè)中，為己ニ臆、己ニ胺的基礎(chǔ)原料，還可用干生產(chǎn)潤滑剤、增塑劑，也可用于醫(yī)藥等方面，用途非常廣泛。目前，在精苯氧化生產(chǎn)己ニ酸時，一套己ニ酸的生產(chǎn)裝置每年要產(chǎn)生約8000噸廢液，折合成混合ニ元酸約為2500噸。這些生產(chǎn)己ニ酸產(chǎn)生的廢液若不能很好地利用，不但會造成污染環(huán)境，還會造成資源的極大浪費(fèi)。混合ニ元酸的組成約含無機(jī)酸O. I O. 5%、丁ニ酸(SA) 40 68%、戊ニ酸(GA) 8 16%、己ニ酸(ADA) 15 25%。目前，混合ニ元酸主要用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品加工等領(lǐng)域，還可用于制備高沸點有機(jī)溶劑混合ニ元酸ニ甲酷，對C4 C6混合ニ元酸廢液進(jìn)行分離提純還可以得到高純丁ニ酸、戊ニ酸和己ニ酸，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。將混合ニ元酸進(jìn)行合理的綜合利用，可減少環(huán)境污染，提高經(jīng)濟(jì)效益。中國發(fā)明專利CN101735049公開了“ー種C4 C6 ニ元酸低碳醇酯的生產(chǎn)方法及設(shè)備”，其特征是，在配料釜中加入催化劑，C4 C6 ニ元酸和Cl C2醇，攪拌加熱使固體ニ元酸溶解，溶解后將料液連續(xù)送入酯化反應(yīng)器中進(jìn)行酯化反應(yīng)，在一定的壓力、反應(yīng)溫度等條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，將得到的酯化反應(yīng)混合物連續(xù)送入閃蒸器閃蒸，未反應(yīng)的醇和生成的水從閃蒸器上部分出，產(chǎn)物酯和未反應(yīng)的原料酸從閃蒸器下部排出，通過精餾得到C4 C6 ニ元酸ニ Cl C2醇酷。該技術(shù)具有低能耗、連續(xù)酯化生產(chǎn)的特點。中國發(fā)明專利CN101891610公開了 “ー種混ニ元酸ニ甲酯的連續(xù)酯化生產(chǎn)方法”，其步驟包括(I)預(yù)酯化將混合ニ元酸與甲醇以1:2 3的摩爾比混合，在常溫常壓下進(jìn)行預(yù)酯化，得到預(yù)酯化料；(2)甲醇預(yù)熱將甲醇經(jīng)加壓預(yù)熱至145 155°C的過熱甲醇?xì)怏w；(3)連續(xù)酯化在中部設(shè)有催化劑反應(yīng)床的連續(xù)酯化反應(yīng)器內(nèi)，所述預(yù)酯化料從連續(xù)酯化反應(yīng)器的頂部進(jìn)入，所述過熱甲醇?xì)怏w從連續(xù)酯化反應(yīng)器的底部進(jìn)入，上升的甲醇?xì)怏w與下落的預(yù)酯化料在催化劑反應(yīng)床上進(jìn)行逆流反應(yīng)，酷化生成的混ニ元酸ニ甲酯自所述酯化反應(yīng)器的底部連續(xù)排出。從目前公開的文獻(xiàn)中還沒有見到“利用混合ニ元酸生產(chǎn)合成蠟”的報道，而利用混
合ニ元酸生產(chǎn)合成蠟也是混合ニ元酸綜合利用的重要途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開辟一條混合ニ元酸綜合利用的途徑，提供ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，利用本發(fā)明的方法制備的合成蠟具有硬度大、熔點高、耐磨及抗劃傷等優(yōu)點，可廣泛用于皮革、涂料、油墨及紡織等領(lǐng)域。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，其特征是，包括以下步驟
(1)在裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中加入回收的混合ニ元酸、ニ元胺、催化劑原料，所述各組分配比的重量百分比為
混合ニ元酸 1% 60% ；
ニ元胺1% 60% ；
催化劑O. 1% 5% ；
(2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)的物料完全熔融后，徐徐升溫至150 190°C，反應(yīng)I. 5 5小時；
(3)向所述反應(yīng)釜中加入醇類化合物，所述醇類化合物加入量的重量百分比為1% 50%，繼續(xù)反應(yīng)I 5小時；
(4)向所述反應(yīng)釜中加入有機(jī)酸及有機(jī)醇，所述有機(jī)酸加入量的重量百分比為1% 10%，所述有機(jī)醇加入量的重量百分比為1% 10%，進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)；
步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為
混合ニ元酸 1% 60% ；
ニ元胺1% 60% ；
催化劑O. 1% 5% ；
醇類化合物 1% 50% ；
有機(jī)酸1% 10% ；
有機(jī)醇1% 10% ；
(5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后控制反應(yīng)溫度為220 280°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)30 200分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品?？蛇x的，步驟(I)所述ニ元胺是指含有ニ個氨基的氨基化合物，包括ニ甲基戊ニ
胺、こニ胺、丙ニ胺、丁ニ胺、戊ニ胺、己ニ胺、庚ニ胺、十二烷ニ元胺及對苯ニ胺的一種或多種。進(jìn)ー步，步驟(I)所述催化劑為無機(jī)酸的硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸或氫氟酸，或者是固體酸中用硫酸處理的氧化物TiO2 · H2SO4,或ZrO2 · H2SO4,或是用路易斯酸處理的TiO2 · Si02?？蛇x的，步驟(3)所述醇類化合物包括ニ元醇、多元醇、混合ニ元醇及混合多元醇。進(jìn)ー步，所述的ニ元醇、多元醇、混合ニ元醇及混合多元醇或是回收的廢棄混合醇，或是醇生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品。進(jìn)ー步，所述的多元醇包括甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇及山梨醇的ー種或多種。進(jìn)ー步，所述的混合ニ元醇是指分子中有兩個羥基的醇，兩個羥基一般不在同一個碳上，包括こニ醇、丙ニ醇、丁ニ醇及己ニ醇的ー種或多種?？蛇x的，步驟(4)所述有機(jī)酸為一元酸及混合一元酸；所述的一元酸是指碳數(shù)大于5的一元酸，包括戊酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、油酸、棕櫚酸、十八酸、花生酸、山崳酸、木質(zhì)素酸、蠟酸、褐煤酸、蜜蠟酸的ー種或多種。
可選的，步驟(4)所述有機(jī)醇為一元醇及混合一元醇；所述的一元醇是指碳原子為2 20的一元醇，包括こ醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、葵醇、i^一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇的ー種或多種。本發(fā)明利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法的積極效果是
(I)開辟了一條混合ニ元酸綜合利用的途徑，利用混合ニ元酸可以降低目標(biāo)產(chǎn)品合成蠟的生產(chǎn)成本、變廢為寶，并且可以減少環(huán)境污染，増加企業(yè)的利潤。(2)提供了ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，具有原料易得、設(shè)備易造、操作方便的優(yōu)點。
(3)利用本發(fā)明的方法制備的合成蠟具有硬度大、熔點高、耐磨及抗劃傷等優(yōu)點，可廣泛用于皮革、涂料、油墨及紡織等領(lǐng)域。
具體實施例方式以下介紹本發(fā)明利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法的具體實施方式
，提供4個實施例，需要指出的是，本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。實施例I
ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，包括以下步驟
(I)本發(fā)明所涉各組分及其配比的重量百分比為
混合ニ元酸 1% 60%，
ニ元胺1% 60%，
催化劑O. 1% 5%，
醇類化合物 1% 50%，
有機(jī)酸1% 10%，
有機(jī)醇1% 10%。將回收的混合ニ元酸I克、對苯ニ胺60克、用5克硫酸處理的TiO2 · H2SO4投入到裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中。(2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，將反應(yīng)釜加熱至反應(yīng)釜內(nèi)的物料完全熔融，再徐徐升溫至190°C，反應(yīng)I. 5小吋。(3)向所述反應(yīng)釜中加入28克混合ニ元醇，繼續(xù)反應(yīng)5小吋。(4)向所述反應(yīng)釜中加入I克壬酸及5克二十醇，進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)；
步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為100%。(5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后升溫至220°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)200分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得目標(biāo)產(chǎn)品——合成蠟。對獲得的合成蠟產(chǎn)品進(jìn)行測定的結(jié)果為
滴熔點127度；
針入度1. 6 (1/10 mm)；
酸值0. 3 (mgKOH/g)；
分子量為粘均分子量6300。實施例2ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，包括以下步驟
(I)將回收的混合ニ元酸60克、ニ甲基戊ニ胺I克、硫酸(或者用磷酸、或鹽酸、或硝酸)O. I克投入到裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中。(2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，將反應(yīng)釜物料完全加熱熔融，再徐徐升溫至150°C，反應(yīng)5小吋。(3)向所述反應(yīng)釜中加入27. 9克丙ニ醇，繼續(xù)反應(yīng)I小時。(4)向所述反應(yīng)釜中加入10克油酸及I克十二醇，進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)；
步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為100%。(5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后升溫至280°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)30分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品。 對獲得的合成蠟產(chǎn)品進(jìn)行測定的結(jié)果為
滴熔點:128度;
針入度1. 2(1/10 mm)；
酸值3. 9 (mgKOH/g)；
分子量為粘均分子量5800。實施例3
ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，包括以下步驟
(I)將回收的混合ニ元酸20克、こニ胺25克、磷酸2. 3克投入到裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中。(2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，將反應(yīng)釜加熱至反應(yīng)釜內(nèi)的物料完全熔融，再徐徐升溫至172°C，反應(yīng)2小吋。(3)向所述反應(yīng)釜中加入50克混合ニ元醇，其主要成分有1，4 丁ニ醇及24 丁ニ醇，繼續(xù)反應(yīng)3. 5小時。(4)向所述反應(yīng)釜中加入I克十八酸及I. 7克十八醇進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)； 步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為100%。(5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后升溫至275°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)60分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品。對獲得的合成蠟產(chǎn)品進(jìn)行測定的結(jié)果為
滴熔點:139度;
針入度0. 3(l/10mm)；
酸值0. 8 (mgKOH/g)；
分子量為粘均分子量6800。實施例4
ー種利用回收的混合ニ元酸制備合成蠟的方法，包括以下步驟
(I)將回收的混合ニ元酸45克、こニ胺40克、鹽酸2克投入到裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中。(2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，將反應(yīng)釜加熱至反應(yīng)釜內(nèi)的物料完全熔融，再徐徐升溫至160°C，反應(yīng)I. 5小吋。(3)向所述反應(yīng)釜中加入I克季戊四醇，繼續(xù)反應(yīng)3小吋。
(4)向所述反應(yīng)釜中加入2克棕櫚酸及10克十二醇，進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)； 步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為100%。(5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后升溫至265°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)50分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品。對獲得的合成蠟產(chǎn)品進(jìn)行測定的結(jié)果為
滴熔點:142度;
針入度0. 3(l/10mm)；
酸值1. I (mgKOH/g)；
分子量為粘均分子量6800。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)在裝有攪拌器、溫度計、分水器及回流冷凝裝置的反應(yīng)釜中加入回收的混合二元酸、二元胺、催化劑原料，所述各組分配比的重量百分比為 混合二元酸 1% 60% ； 二元胺1% 60% ； 催化劑 O. 1% 5% ； (2)向所述反應(yīng)釜中通入氮?dú)庖则?qū)掉反應(yīng)釜中的空氣，打開回流冷凝裝置，開啟攪拌器，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)的物料完全熔融后，徐徐升溫至150 190°C，反應(yīng)I. 5 5小時； (3)向所述反應(yīng)釜中加入醇類化合物，所述醇類化合物加入量的重量百分比為1% 50%，繼續(xù)反應(yīng)I 5小時； (4)向所述反應(yīng)釜中加入有機(jī)酸及有機(jī)醇，所述有機(jī)酸加入量的重量百分比為1% 10%，所述有機(jī)醇加入量的重量百分比為1% 10%，進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)； 步驟(I) 步驟(4)所述各組分配比的重量百分比為 混合二元酸 1% 60% ； 二元胺1% 60% ； 催化劑O. 1% 5% ； 醇類化合物 1% 50% ； 有機(jī)酸1% 10% ； 有機(jī)醇1% 10% ； (5)當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時，開動真空泵進(jìn)行減壓脫水，然后控制反應(yīng)溫度為220 280°C進(jìn)行減壓反應(yīng)，減壓反應(yīng)30 200分鐘后停止加熱；再次通入氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，步驟(I)所述二元胺是指含有二個氨基的氨基化合物，包括二甲基戊二胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、庚二胺、十二烷二元胺及對苯二胺的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，步驟(I)所述催化劑為無機(jī)酸的硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸或氫氟酸，或者是固體酸中用硫酸處理的氧化物TiO2 · H2SO4，或ZrO2 · H2SO4，或是用路易斯酸處理的TiO2 · Si02。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，步驟(3)所述醇類化合物包括二元醇、多元醇、混合二元醇及混合多元醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，所述的二元醇、多元醇、混合二元醇及混合多元醇或是回收的廢棄混合醇，或是醇生產(chǎn)過程中的副廣品。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，所述的多元醇包括甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇及山梨醇的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，所述的混合二元醇是指分子中有兩個羥基的醇，兩個羥基一般不在同一個碳上，包括乙二醇、丙二醇、丁二醇及己二醇的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，步驟(4)所述有機(jī)酸為一元酸及混合一元酸；所述的一元酸是指碳數(shù)大于5的一元酸，包括戊酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、油酸、棕櫚酸、十八酸、花生酸、山崳酸、木質(zhì)素酸、蠟酸、褐煤酸、蜜蠟酸的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其特征在于，步驟(4)所述有機(jī)醇為一元醇及混合一元醇；所述的一元醇是指碳原子為2 20的一元醇，包括乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、葵醇、i^一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明一種利用回收的混合二元酸制備合成蠟的方法，其步驟包括⑴在反應(yīng)釜中加入回收的混合二元酸、二元胺、催化劑原料；⑵向反應(yīng)釜中通氮?dú)猓_啟回流冷凝裝置和攪拌器，將反應(yīng)釜內(nèi)的物料加熱熔融后，升溫至150～190℃，反應(yīng)1.5～5小時；⑶向反應(yīng)釜中加入醇類化合物，繼續(xù)反應(yīng)1～5小時；⑷向反應(yīng)釜中加入有機(jī)酸及有機(jī)醇進(jìn)行分子鏈鏈封端反應(yīng)；⑸當(dāng)反應(yīng)體系無水排出時進(jìn)行減壓脫水和減壓反應(yīng)；通氮?dú)膺M(jìn)行冷卻，冷卻后獲得合成蠟產(chǎn)品。本發(fā)明開辟了綜合利用混合二元酸的途徑，可變廢為寶，減少環(huán)境污染；本發(fā)明制備的合成蠟具有硬度大、熔點高、耐磨及抗劃傷等優(yōu)點，可廣泛用于皮革、涂料、油墨及紡織等領(lǐng)域。
文檔編號C08G69/48GK102850542SQ20121031697
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者張建雨 申請人:上海焦耳蠟業(yè)有限公司