本發(fā)明涉及一種松香季戊四醇酯的制備方法，即涉及一種羧酸鹽催化松香和季戊四醇酯化反應(yīng)制備松香季戊四醇酯的新方法。

背景技術(shù)：

松香季戊四醇酯具有分子量大、酸值低、硬度和軟化點高等特性，較松香甘油酯具有更好的抗氧化性、耐水性、耐堿性和優(yōu)良的穩(wěn)定性，廣泛用作壓敏膠、熱熔膠等的增黏劑及橡膠和塑料的改性劑等。目前工業(yè)中多采用氧化鋅或硼酸為催化劑催化松香和季戊四醇酯化反應(yīng)而得。該工藝存在反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時間長、產(chǎn)品色澤深等問題。此外，為了降低產(chǎn)物的色澤、提高松香季戊四醇酯的抗氧化性能，在其制備過程往往添加熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑等助劑。針對上述問題，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)部分羧酸鹽對催化松香和季戊四醇酯化反應(yīng)制備松香季戊四醇酯具有優(yōu)異的催化性能，可實現(xiàn)酯化反應(yīng)的在較低反應(yīng)溫度下的短時高效合成，且在無需添加各類助劑的情況下所得產(chǎn)物色澤淺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為取代傳統(tǒng)催化劑催化松香和季戊四醇制備松香季戊四醇酯的生產(chǎn)工藝，開發(fā)松香和季戊四醇在廉價、易得、高效催化劑催化下的低溫短時合成松香季戊四醇酯的新方法。

基于如上所述，本發(fā)明涉及一種松香季戊四醇酯的制備方法，即涉及一種羧酸鹽催化劑催化松香和季戊四醇制備松香季戊四醇酯的新方法。其特征在于采用羧酸鹽為催化劑，在松香和催化劑質(zhì)量比為50:1～1000:1、松香和季戊四醇質(zhì)量比為4:1～8:1、反應(yīng)體系絕對壓力10～50kPa、反應(yīng)溫度150～300℃下反應(yīng)1～12h制備松香季戊四醇酯；所述的羧酸鹽催化劑為乙酸鋅、丙酸鋅、丁酸鋅、硬脂酸鋅、檸檬酸鋅、環(huán)烷酸鋅、草酸鋅、乳酸鋅、葡萄糖酸鋅、乙酸鐵、硬脂酸鐵、檸檬酸鐵、環(huán)烷酸鐵、草酸鐵、乳酸鐵或葡萄糖酸鐵中的一種。

本發(fā)明其特征在于所述的反應(yīng)條件以松香和羧酸鹽催化劑質(zhì)量比為100:1～500:1、松香和季戊四醇質(zhì)量比為5:1～6:1、反應(yīng)溫度180～270℃、反應(yīng)體系絕對壓力15～40kPa、反應(yīng)時間6～10h為佳。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決這一技術(shù)問題：

以乙酸鐵催化劑為例說明具體的技術(shù)方案。

將松香100.0g、催化劑乙酸鐵1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為30kPa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率92.3％、酸值20.3mgKOH/g、軟化點96.4℃、加納比色測得色澤3，其中松香季戊四醇酯的收率為所得產(chǎn)物的質(zhì)量與松香和季戊四醇總質(zhì)量的比值。

本發(fā)明與傳統(tǒng)制備方法相比，其特點是：

1.催化劑催化活性高。

2.反應(yīng)所需溫度低、反應(yīng)時間短。

3.反應(yīng)過程無需使用其他助劑。

具體實施方法

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的方法做進一步說明，并不是對本發(fā)明的限定。

實施例1：將松香100.0g、催化劑乙酸鐵1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為30kPa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率92.3％、酸值20.3mgKOH/g、軟化點96.4℃、加納比色測得色澤3。

對比實施例1：將松香100.0g、催化劑氧化鋅1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為30kPa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率96.5％、酸值39.6mgKOH/g、軟化點97.0℃、加納比色測得色澤7。

對比實施例2：將松香100.0g、催化劑硼酸1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為30kPa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.0％、酸值42.0mgKOH/g、軟化點106.4℃、加納比色測得色澤8。

對比實施例3：將松香100.0g、催化劑氧化鋅1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，加熱至270℃，攪拌反應(yīng)10h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率97.4％、酸值26.3mgKOH/g、軟化點102.3℃、加納比色測得色澤9。

對比實施例4：將松香100.0g、催化劑硼酸1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，加熱至270℃，攪拌反應(yīng)10h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率97.8％、酸值28.6mgKOH/g、軟化點98.3℃、加納比色測得色澤10。

實施例2：將松香100.0g、催化劑環(huán)烷酸鐵1.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為20kPa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.0％、酸值23.8mgKOH/g、軟化點95.6℃、加納比色測得色澤5。

實施例3：將松香100.0g、催化劑乙酸鋅2.0g和季戊四醇15.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為20kPa，加熱至280℃，攪拌反應(yīng)4h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.0％、酸值18.9mgKOH/g、軟化點98.2℃、加納比色測得色澤3。

實施例4：將松香100.0g、催化劑丙酸鋅1.8g和季戊四醇13.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為10kPa，加熱至250℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率93.0％、酸值22.3gKOH/g、軟化點96.3℃、加納比色測得色澤3。

實施例5：將松香100.0g、催化劑丁酸鋅1.5g和季戊四醇14.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為20kPa，加熱至240℃，攪拌反應(yīng)7h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率94.2％、酸值22.0mgKOH/g、軟化點98.6℃、加納比色測得色澤3。

實施例6：將松香100.0g、催化劑硬脂酸鋅2.0g和季戊四醇18.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為20kPa，加熱至240℃，攪拌反應(yīng)9h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.6％、酸值21.9mgKOH/g、軟化點96.8℃、加納比色測得色澤4。

實施例7：將松香100.0g、催化劑檸檬酸鋅2.0g和季戊四醇15.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為40kPa，加熱至250℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.3％、酸值22.6mgKOH/g、軟化點94.5℃、加納比色測得色澤4。

實施例8：將松香100.0g、催化劑環(huán)烷酸鋅2.0g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為40kPa，加熱至260℃，攪拌反應(yīng)3h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.1％、酸值24.2mgKOH/g、軟化點98.6℃、加納比色測得色澤4。

實施例9：將松香100.0g、催化劑草酸鋅2.2g和季戊四醇13.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為20kPa，加熱至270℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率96.2％、酸值21.9mgKOH/g、軟化點98.0℃、加納比色測得色澤4。

實施例10：將松香100.0g、催化劑乳酸鋅1.5g和季戊四醇20.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為40kPa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)7h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率94.4％、酸值24.3mgKOH/g、軟化點95.5℃、加納比色測得色澤3。

實施例11：將松香100.0g、催化劑葡萄糖酸鋅0.50g和季戊四醇22.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為10kPa，加熱至180℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.6％、酸值23.0mgKOH/g、軟化點97.2℃、加納比色測得色澤3。

實施例12：將松香100.0g、催化劑硬脂酸鐵1.8g和季戊四醇19.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為15kPa，加熱至250℃，攪拌反應(yīng)4h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.0％、酸值24.6mgKOH/g、軟化點93.4℃、加納比色測得色澤4。

實施例13：將松香100.0g、催化劑檸檬酸鐵1.0g和季戊四醇18.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為40kPa，加熱至250℃，攪拌反應(yīng)4h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率94.6％、酸值23.6mgKOH/g、軟化點98.0℃、加納比色測得色澤4。

實施例14：將松香100.0g、催化劑草酸鐵1.5g和季戊四醇15.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為40kPa，加熱至270℃，攪拌反應(yīng)4h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率95.5％、酸值23.8mgKOH/g、軟化點94.6℃、加納比色測得色澤3。

實施例15：將松香100.0g、催化劑乳酸鐵2.0g和季戊四醇12.5g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為50kPa，加熱至300℃，攪拌反應(yīng)1h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率97.3％、酸值29.8mgKOH/g、軟化點96.8℃、加納比色測得色澤5。

實施例16：將松香100.0g、催化劑葡萄糖酸鐵0.1g和季戊四醇25.0g投入配有攪拌器、溫度計、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kPa氮氣置換反應(yīng)體系中空氣5次后，開啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對壓力為10kPa，加熱至150℃，攪拌反應(yīng)12h后，即得產(chǎn)物松香季戊四醇酯，其收率94.5％、酸值22.6mgKOH/g、軟化點95.0℃、加納比色測得色澤4。