专利名称：一种脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法
技术领域：
本发明涉及脂肪醇聚氧乙烯醚的制备领域，具体涉及一种采用复合碱性催化剂制备窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚的方法。
背景技术：
脂肪醇聚氧乙烯醚是一类重要的非离子表面活性剂，具有优良的润湿、乳化以及去污能力，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)以及其平平加系列产品已广泛应用于洗涤、印刷、纺织、橡胶等不同领域，其中，聚乙二醇单甲醚、丙烯醇乙氧基化物等是制备聚羧酸类水泥减水剂的主要原料。脂肪醇聚氧乙烯醚产品性能随脂肪醇聚氧乙烯醚分子中乙氧基数以及碳链长短的不同而变化，是一类具有不同乙氧基聚合度的混合物。脂肪醇聚氧乙烯醚产品的相对分子量分布宽窄是影响脂肪醇聚氧乙烯醚产品物理化学性能的重要因素。研究表明，与宽分子量分布脂肪醇聚氧乙烯醚产品相比，窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚产品具有有效组分含量高、配伍性优良、应用性能稳定等优点。决定脂肪醇聚氧乙烯醚产品相对分子量分布的因素主要是制备脂肪醇聚氧乙烯醚反应中所使用的催化剂，该催化剂分为三类，为酸催化剂、碱催化剂以及碱土金属催化齐U。目前工业上使用最多的是碱催化剂，但使用碱催化剂制备的脂肪醇聚氧乙烯醚的产品属于宽分布，其产品中游离脂肪醇含量高，使产品性能受到很大影响；使用酸催化剂，虽然其反应温度比碱催化低，且脂肪醇聚氧乙烯醚产品分布较窄，但是易生成副产物聚乙二醇和二噁烷。碱土金属催化剂是目前窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚制备中的研究热点，美国的 Conoco公司、Union Carbide以及Shell Oil已经公开了有关于碱土金属催化剂的20多篇专利，涉及到的碱土金属有钡、锶、钙和镁，其盐类则有氧化物、氢氧化物、醋酸盐以及烷氧基化合物，但是这些碱土金属催化剂制备的脂肪醇聚氧乙烯醚，其分布仍然相对较宽，其得到的脂肪醇聚氧乙烯醚产品的性能仍有很大的提高空间。
发明内容
本发明提供了一种脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，采用复合碱性催化剂，在制备脂肪醇聚氧乙烯醚时能够发挥出较高的催化活性和较好的选择性。一种脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，包括以下步骤将复合碱性催化剂和助催化剂加入到脂肪醇原料中，在惰性气体或氮气保护的条件下，升温至100°C 140°C，加入环氧乙烷，反应后得到脂肪醇聚氧乙烯醚产物；得到的脂肪醇聚氧乙烯醚产物的相对分子质量分布较窄；所述的复合碱性催化剂由以下重量百分含量的原料制成碱金属氢氧化物 20% 79%;碱土金属硝酸盐 60%;碱土金属碳酸盐 60%。
所述的碱金属为IA族金属元素，作为优选，所述的碱金属为锂、钠、钾中的一种或者两种以上；所述的碱土金属为IIA族元素，作为优选，所述的碱土金属为镁、钙、锶、钡中的一种或者两种以上。作为优选所述的碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种以上；所述的碱土金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡中的一种或者两种以上；所述的碱土金属碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡中的一种或者两种以上。作为优选，所述的复合碱性催化剂的粒径等于或小于10mm，使得该复合碱性催化剂具有较大的比表面积，体现了较高的催化活性。所述的复合碱性催化剂的制备方法，其制备简单、可操作性强和易于实施，包括以下步骤将碱土金属硝酸盐和碱土金属碳酸盐混入至碱金属氢氧化物水溶液中，在5°C 45°C下充分搅拌后过滤、干燥、煅烧成颗粒后过筛得到复合碱性催化剂。优选在800°C 1000°C煅烧证 成颗粒，在该条件下，能够得到大小均勻且粒径较小的催化剂颗粒。所述的助催化剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。所述的复合碱性催化剂与助催化剂的重量比为50 1000 1。助催化剂能够辅助复合碱性催化剂，一同体现出催化活性， 从而表现出更高的催化活性。所述的脂肪醇为式I结构的化合物；R-OH式I所述的R为碳原子数1 30的直链烷基、碳原子数1 30的支链烷基、丙烯基、 丁烯基、戊烯基等中的一种，有利于制备窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚。所述的脂肪醇原料一般为碳原子数相近的脂肪醇混合物。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚产物为式II结构的化合物
权利要求
1.一种脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤将复合碱性催化剂和助催化剂加入到脂肪醇原料中，在惰性气体或氮气保护的条件下，升温至100°c 140°C，加入环氧乙烷，反应后得到脂肪醇聚氧乙烯醚产物；所述的复合碱性催化剂由以下重量百分含量的原料制成碱金属氢氧化物 20 % 79 % ；碱土金属硝酸盐 1^-60%;碱土金属碳酸盐 60%。
2.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者两种以上；所述的碱土金属硝酸盐为硝酸镁、硝酸钙、硝酸锶、硝酸钡中的一种或者两种以上；所述的碱土金属碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡中的一种或者两种以上。
3.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的复合碱性催化剂的粒径等于或小于10mm。
4.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的复合碱性催化剂的制备方法包括以下步骤将碱土金属硝酸盐和碱土金属碳酸盐混入至碱金属氢氧化物水溶液中，在5°C 45°C 下充分搅拌后过滤、干燥、煅烧成颗粒后过筛得到复合碱性催化剂。
5.根据权利要求4所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，在800°C 1000°c煅烧证 成颗粒。
6.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的助催化剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
7.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的复合碱性催化剂与助催化剂的重量比为50 1000 1。
8.根据权利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述的反应的条件为在120°C 210°C和0. OlMPa 20MPa下反应0. 2h 0.他。
全文摘要
本发明公开了一种脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法，包括以下步骤将复合碱性催化剂和助催化剂加入到脂肪醇原料中，在惰性气体保护的条件下，升温至100℃～140℃，加入环氧乙烷，反应后得到脂肪醇聚氧乙烯醚产物。复合碱性催化剂由以下重量百分含量20％～79％的碱金属氢氧化物、1％～60％的碱土金属硝酸盐、1％～60％的碱土金属碳酸盐原料制成。本发明脂肪醇聚氧乙烯醚的制备方法中，采用复合碱性催化剂催化活性高、催化剂用量少并且反应速度快，得到的脂肪醇聚氧乙烯醚产物的相对分子质量分布较窄，脂肪醇聚氧乙烯醚产物具有优良的去污、润湿和乳化能力，配伍性强，生物降解性好，体现出优异的产品性能。
文档编号C08G65/28GK102477154SQ20121004697
公开日2012年5月30日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者彭义秋, 查立新, 牛瑛山, 黄朝兵 申请人:三江化工有限公司