專利名稱：一種制備歧化松香的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備歧化松香的方法。
背景技術(shù)：
松香的主要成分為由分子式為C 20H3002的樹脂酸組成的化合物，該類樹脂酸為具 有三環(huán)菲骨架的含有兩個(gè)雙鍵的一元羧酸，松香的雙鍵為共軛雙鍵，化學(xué)活性強(qiáng)，因而通常 需要對其進(jìn)行加氫、歧化反應(yīng)等處理以生成穩(wěn)定化的松香。其中，相對于氫化松香，歧化松 香由于生產(chǎn)成本較低因而市場的用量比較大。歧化松香主要在合成橡膠、ABS樹脂等乳液 生產(chǎn)中用作乳化劑，也是制造松香腈和松香胺的原料，還大量用于制造水溶性壓敏膠粘劑、 印刷油墨、有機(jī)顏料等，特別是近年來發(fā)現(xiàn)其主要成分脫氫揪酸可作為生產(chǎn)生理活性材料 的原料，且還具有光學(xué)活性，因此，歧化松香在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化學(xué)、光學(xué)中有著潛在的廣泛應(yīng) 用價(jià)值。在制備歧化松香方面，大部分的工作是圍繞兩個(gè)方面的研究展開的其一是對催 化劑的選擇，這方面研究比較多，因此也開發(fā)出了一些就有良好的催化效果的松香歧化反 應(yīng)催化劑；另一方面是制備工藝的研究，這方面研究較少，現(xiàn)在技術(shù)中最主要的工藝是松香 本體中加入催化劑加熱到指定溫度、進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間的反應(yīng)制備而成；還有就是把松香溶于 溶劑中加入催化劑加熱到指定溫度、進(jìn)行相應(yīng)時(shí)間的反應(yīng)制備而成。前者一般需要較長的 反應(yīng)時(shí)間和較高的反應(yīng)溫度，因此不僅需要在反應(yīng)工程中耗費(fèi)更多的能量，而且也會(huì)造成 歧化松香成品在色澤、軟化點(diǎn)等方面表現(xiàn)出不足。后一種工藝方法通過溶劑結(jié)合加熱使松 香融化，催化劑與松香混和均勻，因此能夠降低反應(yīng)溫度，制備的歧化松香顏色也比較淺， 但卻要將溶劑蒸餾除去以得到純凈的歧化松香，不僅增加了松香歧化反應(yīng)松香的制備步 驟，而且蒸餾操作耗時(shí)、費(fèi)力并且需要耗費(fèi)大量的能量，而且由于有機(jī)溶劑通常有毒，因此 蒸餾溶劑還可能會(huì)對工作人員的健康造成不可避免的傷害。因此，開發(fā)出一種新的制備歧化松香的方法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題是本 領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的所解決的技術(shù)問題在于提供一種制備歧化松香的方法，通過 微波輻射加熱，加快了松香歧化反應(yīng)的速度，降低了松香歧化反應(yīng)所需的溫度，優(yōu)化了歧化 松香的產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題 一種制備歧化松香的方法，包括如下步驟
步驟一、在保護(hù)性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化； 步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微 波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270°C，反應(yīng)0. 5 2小時(shí)；
步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時(shí)過濾除去其中混有的催化劑，制得歧化松香。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，本發(fā)明制備歧化松香的方法還進(jìn)一步包括以下技術(shù)特 征的部分或者全部
優(yōu)選地，所述松香歧化反應(yīng)中以鈀碳為催化劑。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鈀碳為催化劑用量與松香的質(zhì)量百分比為0. 02-0. m。優(yōu)選地，所述步驟三中，過濾除去反應(yīng)產(chǎn)物中混有的催化劑是指在溫度降低至 180-200°C的情況向放入過濾器中加壓濾出催化劑。優(yōu)選地，所述微波輻射加熱時(shí)微波的功率控制在1200 ^OOW/千克松香。所述保護(hù)性氣體為惰性氣體或者氮?dú)?。在上述方案中，采用保護(hù)性氣體作為松香歧化反應(yīng)的保護(hù)環(huán)境，是為了防止生成 的反應(yīng)物由于氧化顏色變深。本發(fā)明中采用的保護(hù)性氣體是指在在微波加熱條件下不與松 香發(fā)生反應(yīng)，并且也不會(huì)影響到松香歧化反應(yīng)的氣體，常見的保護(hù)性氣體有惰性氣體和氮 氣。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用微波輻射對松香進(jìn)行加熱，由于微波的輻射作用能夠影響 松香分子中的共軛雙鍵，加速共軛雙鍵的重新排列，從而加快松香歧化反應(yīng)的速度。而且在 同樣的反應(yīng)速度條件下，采用微波輻射加熱相比現(xiàn)有的熱傳導(dǎo)加熱，歧化反應(yīng)所需要的溫 度也較低。在本發(fā)明中用微波輻射加熱到230-270°C進(jìn)行松香歧化反應(yīng)是適宜的，溫度過高 會(huì)造成脫羧和深顏色，溫度過低會(huì)使反應(yīng)時(shí)延長。另外，催化劑的選擇和用量對于松香歧化反應(yīng)速度和成品質(zhì)量的影響也至關(guān)重 要，催化劑用量過少，會(huì)使反應(yīng)時(shí)間延長，產(chǎn)物的顏色加深，增加能耗，本發(fā)明中采用鈀碳作 為松香歧化反應(yīng)的催化劑，且其用量合理，不僅能夠保證良好的催化效果而且不會(huì)影響反 應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量；而歧化反應(yīng)時(shí)間的控制也會(huì)對生產(chǎn)成本和成品質(zhì)量造成影響，時(shí)間過短則 需要較多的催化劑，使生產(chǎn)成本增加，而時(shí)間過長則會(huì)影響成品的色澤而且需要增加能耗， 本發(fā)明將歧化反應(yīng)的加熱時(shí)間控制在0. 5-2個(gè)小時(shí)內(nèi)，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，也無須在反 應(yīng)過程中加入過多的催化劑或者維持太高的反應(yīng)溫度。而在反應(yīng)過程要開動(dòng)攪拌，則是為 了使催化劑均勻分散于融化后的松香中。再則，本發(fā)明用微波輻射加熱可用不同的功率，功率越大，松香歧化速度越快，當(dāng) 由于溫度恒定功率變小時(shí)，要采用溫度變化使微波輻射功率高低變化達(dá)到要求功率。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少包括如下技術(shù)效果
松香歧化速度快，在制備標(biāo)準(zhǔn)的歧化松香時(shí)，使用同量的催化劑，本發(fā)明與熱傳導(dǎo)加熱 方式相比，可縮短反應(yīng)時(shí)間。而且在同樣的反應(yīng)速度要求下，使用同量的催化劑，采用微波 輻射加熱相比現(xiàn)有的熱傳導(dǎo)加熱，歧化反應(yīng)所需要的溫度也較低。歧化松香顏色淺，與熱傳導(dǎo)加熱方式相比，本發(fā)明由于反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)速度快， 生成物的顏色淺2-3個(gè)加納色號。另外，通過對成品酸值、軟化點(diǎn)、揪酸和脫氫揪酸含量等 參數(shù)的測定，發(fā)現(xiàn)在同一反應(yīng)條件下，采用微波輻射加熱制備而成的歧化松香表現(xiàn)出相較 于采用傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)加熱制備而成的歧化松香有更好的質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并非僅限于本實(shí)施例。實(shí)施例1稱量300克松香、0. 06克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁浚捎梦⒉ㄝ椛浼訜釋⑺上闳诨?，并將反?yīng)條件設(shè)置為 溫度270°C，時(shí)間120min，微波輻射功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 200°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。為了不影響到歧化松香終產(chǎn)物的質(zhì)量，避免加熱融 化、歧化反應(yīng)和過濾時(shí)松香與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)，需要使各步驟均在處于保護(hù)性氣體存 在的條件完成。在本發(fā)明實(shí)施例和下列實(shí)施例2-5中，采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)性氣體，當(dāng)然在本 發(fā)明的其他實(shí)施例中采用惰性氣體或者其他在微波加熱條件不與松香發(fā)生反應(yīng)，并且不影 響松香歧化反應(yīng)的氣體也是允許的。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點(diǎn)79°C，酸值:170. 3 mgKOH/g，顏色5，脫氫揪酸含量62. 6%，揪酸含量:0。其 中，顏色是指固體加納色號，在本發(fā)明的其他實(shí)施例和比較實(shí)施例中亦同此例。實(shí)施例2
稱量300克、松香0. 06克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁?，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反?yīng)條件設(shè)置為 溫度270°C，時(shí)間120min，微波輻射功率400W，攪拌300轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 200 0C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點(diǎn)79°C，酸值:170. 9 mgKOH/g，顏色5，脫氫揪酸含量60. 3%，揪酸含量0. 18%。實(shí)施例3
稱量300克松香、0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁?，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反?yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時(shí)間30min，微波輻射功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 180°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點(diǎn)78°C，酸值:172. 3 mgKOH/g,顏色4. 5，脫氫揪酸含量59. 72%，揪酸含量 0. 01%。實(shí)施例4
稱量300克、松香0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁?，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反?yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時(shí)間60min，功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而 后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點(diǎn)78°C，酸值:170. 7 mgKOH/g，顏色4，脫氫揪酸含量67. 94%，揪酸含量0。實(shí)施例5
稱量300克、松香0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁?，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反?yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時(shí)間60min，功率400W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而 后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
5軟化點(diǎn)78°C，酸值:171. 1 mgKOH/g，顏色4，脫氫揪酸含量63. 1%，揪酸含量0。比較實(shí)施例1
稱量300克、松香0. 6鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空氣， 注入氮?dú)饨鈮翰⒈３中×苛髁?，用電熱套加熱?30°C，攪拌300轉(zhuǎn)/min，保溫60min。反應(yīng) 完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點(diǎn)77°C，酸值163 mgKOH/g，顏色8，脫氫揪酸含量56. 45%，揪酸含量0. 47%。下面是以300克松香，功率為800W的加熱功率為例，比較微波輻射加熱與熱傳導(dǎo) 加熱條件下，松香歧化反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量參數(shù)，如表一
表一、本發(fā)明與一般熱傳導(dǎo)加熱方式制備歧化松香的質(zhì)量參數(shù)比較表
權(quán)利要求
1.一種制備歧化松香的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、在保護(hù)性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化；步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微 波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270°C，反應(yīng)0. 5 2小時(shí)；步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時(shí)過濾除去其中混有 的催化劑，制得歧化松香。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述松香歧化反應(yīng) 中以鈀碳為催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述鈀碳與松香的 質(zhì)量百分比為0. 02-0. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述步驟三中，過濾 除去反應(yīng)產(chǎn)物中混有的催化劑是指在溫度降低至180-200°C的情況下放入過濾器中加壓濾 出催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述微波輻射加熱 時(shí)微波的功率控制在1200 ^OOW/千克松香。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述保護(hù)性氣體為 惰性氣體或者氮?dú)狻?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備歧化松香的方法，該方法包括步驟一、在保護(hù)性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化；步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270℃，反應(yīng)0.5～2小時(shí)；步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時(shí)過濾除去其中混有的催化劑，制得歧化松香。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過微波輻射加熱，加快了松香歧化反應(yīng)的速度，降低了松香歧化反應(yīng)所需的溫度，優(yōu)化了歧化松香的產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B01J23/44GK102127369SQ20101059133
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者馮寶昌, 徐社陽, 曹賽中, 范德明, 陳就記 申請人:廣東科茂林產(chǎn)化工股份有限公司, 普洱科茂林化有限公司