本發(fā)明涉及一種有機化工產品醇酸樹脂的生產方法，具體涉及脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法。
背景技術：
在涂料使用樹脂領域中，醇酸樹脂是骨干樹脂，是量大面廣，基礎性的涂料專用樹脂。目前醇酸樹脂的生產普遍采用由多元醇、多元酸和一元酸反應生成，該方法因在生產過程中使用了大量的植物油，造成資源浪費，并與民爭地爭糧，不僅生產成本高，而且生產過程污染大。為此，近幾年研發(fā)了以地溝油制備成脂肪酸甲酯然后再利用脂肪酸甲酯制備醇酸樹脂，目前該工藝雖然可減少廢油脂回流餐桌造成的餐桌污染，并提高資源的綜合利用率，但單純直接用脂肪酸甲酯代替豆油進行酯化生產存在工藝復雜、產品質量不穩(wěn)定和固體分含量低的缺陷。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法，使制得的生物基醇酸樹脂具有質量穩(wěn)定、相容性好、高固含、色澤淺、無毒環(huán)保、生產成本低、工藝簡單的優(yōu)點。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法采用脂肪酸甲酯為主原料，在催化劑作用下，以純度≧95％的甘油為鋪助原料進行醇解反應，反應完全后再加入苯酐和苯甲酸進行聚酯化反應，最后得到一種生物基醇酸樹脂；具體合成操作步驟如下：
(1)、將脂肪酸甲酯、甘油加入到反應釜內，并加入堿性催化劑1，進行醇解反應，反應溫度控制在220～240℃范圍內；時間1～2小時，并且無甲醇蒸出。
(2)、醇解反應完后加入對苯二甲酸，并加入氧化鋅作催化劑2，溫度控制在220～240℃范圍內進行反應，時間保持1.5～3小時，物料酸價小于6且物料顏色變透亮時停止加熱，并開始降溫；
(3)、當溫度降到200～210℃時加入苯酐、苯甲酸和回流醋酸丁酯進行回流酯化反應，反應溫度控制在210～240℃，反應2～3小時后取樣檢測產品；
(4)、樣品檢測指標達到要求后開始降溫，當溫度降到160～180℃時加入200#溶劑油進行兌??；
(5)、兌稀后的物料進行過濾，濾液即為生物基醇酸樹脂產品，即可包裝。
所述堿性催化劑1為氫氧化鈣、氧化鈣中的一種，其加入量為脂肪酸甲酯重量的1‰～2‰。
所述催化劑2的加入量為對苯二甲酸重量的1‰～2‰。
化學反應機理：在催化劑作用下，脂肪酸甲酯與甘油的醇解反應然后再與苯酐的聚酯化反應，化學反應方程式為：
醇解反應：
聚酯化反應：
上述脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法與其它以植物油酸為原料制備的醇酸樹脂相比，具有以下技術特點和有益效果：一是制備的生物基醇酸樹脂產品，其反應過程中產生的水量少，減少了環(huán)境污染，并且產生的甲醇可以回收利用；二是作為主原料的脂肪酸甲酯是從地溝油提煉的，減少了餐桌污染；三是由于原料采用脂肪酸甲酯使得產品色澤淺，可以完全的代替用脂肪酸直接制備的醇酸樹脂的用途；四是由于反應中加入對苯二甲酸可提高醇酸樹脂的干性和抗紫外線性能，并在酯化過程中加入苯酐和苯甲酸可使酯化反應過程平穩(wěn)且制得的樹脂固體分含量高；五是回流溶劑采用醋酸丁酯，減少了苯類溶劑的用量，減少了揮發(fā)性有機物的排放，并且醋酸丁酯還是環(huán)保的香型溶劑，用了醋酸丁酯還可提高反應體系內物料的相容性，現(xiàn)實體系的均相反應。
本發(fā)明脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法以生物柴油的主要成分脂肪酸甲酯為主要原料，采用一步醇解聚酯化法技術制備生物基醇酸樹脂，具有產品質量穩(wěn)定、相容性好、高固含、色澤淺、無毒環(huán)保的特點。此外，本發(fā)明工藝過程簡單，操作簡單易控，獲得的生物基醇酸樹脂產品成本低，具有良好的市場應用前景。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明脂肪酸甲酯制備生物基醇酸樹脂的方法作進一步詳細說明。
實施例1
按原料的重量比值，在8000L不銹鋼反應釜內分別加入碘值為90gI2/100g的脂肪酸甲酯1800kg，在循環(huán)情況下加入95％的甘油636kg，氫氧化鈣3.6kg(即質量比2‰)作催化劑升溫，控制反應溫度在220℃；反應時間達1小時后停止加熱，同時觀察冷凝器上回收的甲醇量，當冷凝器上沒有甲醇冷凝時，即停止加熱，并再加入745kg的對苯二甲酸和催化劑氧化鋅1.2kg(即質量比1.6‰)；繼續(xù)加熱，并提高溫度到240℃保溫反應2h，當物料酸價小于6且反應釜內物料變成透明狀液體時；開始降溫，當溫度降到200℃時加入苯酐165kg，苯甲酸62kg，回流醋酸丁酯150kg；然后再提高反應溫度到225℃進行聚酯化回流反應，反應時間達到2h后從釜底取樣進行檢測，看指標是否符合產品要求，指標達到要求后立即降低反應釜溫度到180℃，同時加入200#溶劑油1500kg進行攪拌兌??；兌稀攪拌均勻后進行過濾，濾液即合格產品生物基醇酸樹脂1#。
實施例2
按原料的重量比值，在8000L不銹鋼反應釜內分別加入碘值為90gI2/100g的脂肪酸甲酯1800kg，在循環(huán)情況下加入95％的甘油636kg，氫氧化鈣1.8kg(相當于質量比1‰)作催化劑升溫，控制反應溫度在230℃；反應時間達1.5小時后停止加熱，同時觀察冷凝器上回收的甲醇量，當冷凝器上沒有甲醇冷凝時，即停止加熱，并再加入745kg的對苯二甲酸和催化劑氧化鋅0.75kg(即質量比1‰)；繼續(xù)加熱，并提高溫度到220℃保溫反應2.5h，當物料酸價小于6且反應釜內物料變成透明狀液體時；開始降溫，當溫度降到210℃時加入苯酐165kg，苯甲酸62kg，回流醋酸丁酯150kg；然后保持反應溫度到210℃進行聚酯化回流反應，反應時間達到3h后從釜底取樣進行檢測，看指標是否符合產品要求，指標達到要求后立即降低反應釜溫度到160℃，同時加入200#溶劑油1500kg進行攪拌兌??；兌稀攪拌均勻后進行過濾，濾液即合格產品生物基醇酸樹脂2#。
實施例3
按原料的重量比值，在8000L不銹鋼反應釜內分別加入碘值為90gI2/100g的脂肪酸甲酯1800kg，在循環(huán)情況下加入95％的甘油636kg，氫氧化鈣2.7kg(相當于質量比1.5‰)作催化劑升溫，控制反應溫度在230℃；反應時間達2小時后停止加熱，同時觀察冷凝器上回收的甲醇量，當冷凝器上沒有甲醇冷凝時，即停止加熱，并再加入745kg的對苯二甲酸和催化劑氧化鋅1.49kg(即質量比2‰)；繼續(xù)加熱，并提高溫度到240℃保溫反應3h，當物料酸價小于6且反應釜內物料變成透明狀液體時；開始降溫，當溫度降到210℃時加入苯酐165kg，苯甲酸62kg，回流醋酸丁酯150kg；然后再提高反應溫度到240℃進行聚酯化回流反應，反應時間達到3h后從釜底取樣進行檢測，看指標是否符合產品要求，指標達到要求后立即降低反應釜溫度到180℃，同時加入200#溶劑油1500kg進行攪拌兌?。粌断嚢杈鶆蚝筮M行過濾，濾液即合格產品生物基醇酸樹脂3#。
生物基醇酸樹脂與普通型醇酸樹脂技術指標對比見下表。
表中可以看出，本發(fā)明制得的生物基醇酸樹脂與普通型醇酸樹脂相比具有以下特點：
A、顏色不同，生物基醇酸樹脂顏色比普通醇酸樹脂顏色淺很多，這樣使得該樹脂的使用領域更廣闊。
B、固體分含量％確定有機揮發(fā)物溶劑的含量，生物基醇酸樹脂比普通醇酸樹脂有更高的固體分含量，在使用過程中可減少有機揮發(fā)物的排放。
C、干性：表干(實干)都比普通型快很多。
綜上所述，生物基醇酸樹脂的性能明顯比普通型醇酸樹脂的好。
在以上三個實施例中，生物基醇酸樹脂1#的性能又是最好的，故實施例1是最佳實施例。