本發(fā)明涉及功能性精細(xì)化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及烷基烯酮二聚體乳化劑的制備技術(shù)。
背景技術(shù):
烷基烯酮二聚體是一種不飽和內(nèi)酯,產(chǎn)品是不溶于水的蠟狀固體,熔點(diǎn)為50℃左右,其乳液常用于制造紙漿中性施膠。中性施膠以其提高紙張的強(qiáng)度,耐久性和質(zhì)量,降低能耗,減少排放廢水污染,減少設(shè)備腐蝕等酸性施膠所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),在造紙行業(yè)大范圍推廣及應(yīng)用。但是烷基烯酮二聚體較難乳化,乳化時(shí)需要配備高速剪切乳化機(jī),均質(zhì)機(jī)等設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是提供一種環(huán)保、性能優(yōu)、價(jià)格便宜的烷基烯酮二聚體乳化劑的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:將山梨糖醇酐三油酸酯置于不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi),置入催化劑,加熱升溫,120℃進(jìn)行脫水,脫水30分鐘,脫水完畢后,升溫物料至150℃,開始通入環(huán)氧乙烷,在反應(yīng)體系的溫度為160~180℃的條件下進(jìn)行反應(yīng),加完環(huán)氧乙烷后保溫30分鐘后通入冷卻水,使混合體系的溫度降至80℃,保溫條件下加入乙酸進(jìn)行中和反應(yīng),然后繼續(xù)降溫至體系的溫度≤70℃放料,即得烷基烯酮二聚體乳化劑——聚氧乙烯(25)山梨糖醇酐三油酸酯。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,原料山梨糖醇酐三油酸酯豐富且可再生,產(chǎn)品乳化性能優(yōu)越,生物降解性好,是一類綠色環(huán)保產(chǎn)品。制備乳液時(shí)無(wú)需配備高速剪切乳化機(jī),均質(zhì)機(jī)等設(shè)備,只要常規(guī)攪拌釜即可,使用極其方便,經(jīng)其乳化的烷基烯酮二聚體乳液帶藍(lán)光,乳液粒徑更細(xì)小,產(chǎn)品為黃色透明液體,皂化值為76-86mgKOH/g,酸值<2mgKOH/g,羥值為30-50 mgKOH/g。該乳化劑綠色環(huán)保,生產(chǎn)成本低,且性能優(yōu)越,經(jīng)其乳化的烷基烯酮二聚體乳液帶藍(lán)光,乳液粒徑更細(xì)小。
進(jìn)一步地,本發(fā)明所述山梨糖醇酐三油酸酯中油酸的成分為:C18:1組分≥75%,C18:2組分≤13%,C18:0組分≤12%,其它組分≤1%;山梨糖醇酐三油酸酯為黃色透明液體,皂化值為170~185mgKOH/g,酸值<15mgKOH/g,羥值為60~80 mgKOH/g。此規(guī)格的山梨糖醇酐三油酸酯生產(chǎn)出的聚氧乙烯(25)山梨糖醇酐三油酸酯批次間穩(wěn)定好。
所述山梨糖醇酐三油酸酯與環(huán)氧乙烷的混合質(zhì)量比為1∶1.15,此比例生產(chǎn)聚氧乙烯(25)山梨糖醇酐三油酸酯的HLB值(親水親油平衡值)為11,符合乳化烷基烯酮二聚體所需乳化劑的HLB值(親水親油平衡值)。
所述催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀,這兩種催化劑催化效果好,與山梨糖醇酐三油酸酯反應(yīng)生成水,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
所述催化劑的加入量為山梨糖醇酐三油酸酯質(zhì)量的0.32%~0.45%。催化劑量少會(huì)造成反應(yīng)緩慢,生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)上不劃算;催化劑量大容易與山梨糖醇酐三油酸酯發(fā)生皂化反應(yīng),生成油酸鈉,通環(huán)氧乙烷后生成副產(chǎn)物油酸聚氧乙烯酯,副產(chǎn)物量多對(duì)乳化烷基烯酮二聚體不利。催化劑加入量為山梨糖醇酐三油酸酯質(zhì)量的0.32%~0.45%最佳。
所述乙酸用量與催化劑用量為相同的摩爾數(shù),這樣使產(chǎn)品保持中性,更有利于產(chǎn)品的保存穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
選用的山梨糖醇酐三油酸酯外觀為黃色透明液體,皂化值為174mgKOH/g,酸值10mgKOH/g,羥值為71 mgKOH/g,油酸的成分為:C18:1組分79%,C18:2組分9%,C18:0組分11.5%,其它組分0.5%。
將500千克山梨糖醇酐三油酸酯置于不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi),置入催化劑氫氧化鈉2千克,加熱升溫,120℃進(jìn)行脫水,脫水30分鐘,脫水完畢后,升溫物料至150℃,開始通入環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度控制160℃,待575千克環(huán)氧乙烷加完后保溫30分鐘,通冷卻水降溫至80℃,置入乙酸3千克中和,保溫30分鐘,然后繼續(xù)降溫至70℃放料。
產(chǎn)品為黃色透明液體,皂化值為81mgKOH/g,酸值1mgKOH/g,羥值為41 mgKOH/g。
對(duì)烷基烯酮二聚體用此乳化劑進(jìn)行反相乳化,乳化劑的用量為烷基烯酮二聚體質(zhì)量的二分之一,制得固含量為30%的帶藍(lán)光烷基烯酮二聚體乳液,激光粒度儀測(cè)得乳液的粒徑為0.5微米。
實(shí)施例2:
選用的山梨糖醇酐三油酸酯外觀為黃色透明液體,皂化值為177mgKOH/g,酸值11mgKOH/g,羥值為68 mgKOH/g,油酸的成分為:C18:1組分81%,C18:2組分10%,C18:0組分8.4%,其它組分0.6%。
將1400千克山梨糖醇酐三油酸酯置于不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi),置入催化劑氫氧化鉀4.5千克,加熱升溫,120℃進(jìn)行脫水,脫水30分鐘,脫水完畢后,升溫物料至150℃,開始通入環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度控制180℃,待1610千克環(huán)氧乙烷加完后保溫30分鐘,通冷卻水降溫至80℃,置入乙酸4.82千克中和,保溫30分鐘,然后繼續(xù)降溫至65℃放料。
產(chǎn)品為黃色透明液體,皂化值為82mgKOH/g,酸值0.9mgKOH/g,羥值為39 mgKOH/g。
對(duì)烷基烯酮二聚體用此乳化劑進(jìn)行反相乳化,乳化劑的用量為烷基烯酮二聚體質(zhì)量的二分之一,制得固含量為30%的帶藍(lán)光烷基烯酮二聚體乳液,激光粒度儀測(cè)得乳液的粒徑為0.6微米。
實(shí)施例3:
選用的山梨糖醇酐三油酸酯外觀為黃色透明液體,皂化值為180mgKOH/g,酸值11mgKOH/g,羥值為62 mgKOH/g,油酸的成分為:C18:1組分82%,C18:2組分11%,C18:0組分6.6%,其它組分0.4%。
將1860千克山梨糖醇酐三油酸酯置于不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi),置入催化劑氫氧化鈉6千克,加熱升溫,120℃進(jìn)行脫水,脫水30分鐘,脫水完畢后,升溫物料至150℃,開始通入環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度控制175℃,待2140千克環(huán)氧乙烷加完后保溫30分鐘,通冷卻水降溫至80℃,置入乙酸9千克中和,保溫30分鐘,然后繼續(xù)降溫至60℃放料。
產(chǎn)品為黃色透明液體,皂化值為84mgKOH/g,酸值1mgKOH/g,羥值為36 mgKOH/g。
對(duì)烷基烯酮二聚體用此乳化劑進(jìn)行反相乳化,乳化劑的用量為烷基烯酮二聚體質(zhì)量的二分之一,制得固含量為30%的帶藍(lán)光烷基烯酮二聚體乳液,激光粒度儀測(cè)得乳液的粒徑為0.6微米。
以上三種方式均能制得聚氧乙烯(25)山梨糖醇酐三油酸酯。