一种环保型金属羧酸盐及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种环保型金属簇酸盐，本发明还设及一种该金属簇酸盐的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 目前直链饱和脂肪簇酸金属盐的制备方法有四种，传统复分解法、复分解一步法、 半烙融法、直接法。
[0003]传统复分解法又称两步法，整个反应在水相中进行，俗称水洗法或湿法。首先向烙 融的脂肪簇酸中加入化0H水溶液反应生成脂肪酸钢（溶于水），然后再用无机金属离子置 换钢离子，经离屯、干燥制得成品。
[0004] 复分解一步法是在传统复分解法工艺基础上进行改进，反应不需要进行置换而在 水作介质的前提下，烙融的脂肪簇酸直接与金属氧化物或氨氧化物反应再经脱水干燥制得 成品； 阳〇化]半烙融法是烙融的脂肪簇酸与金属氧化物或氨氧化物在所生成的金属簇酸盐的 融点W下的溫度下，呈半烙融状态进行反应而直接得到固体成品；
[0006]直接法是粉状的脂肪簇酸与金属氧化物或氨氧化物在高速分散揽拌的条件下，直 接形成粉状固体产品。
[0007] 复分解法生产过程中产生大量的含盐废水，对环境污染较大，且产品含杂质较多， 正逐渐被淘汰。
[0008] 复分解一步法虽然对传统工艺进行完善与改进，但生产过程中对产品的烘干所需 电能和水资源的消耗都很大，对资源本身是一种浪费，生产工序繁琐复杂，生产成本较高。 半烙融法和直接法对于活性较高的巧、儀金属氧化物或氨氧化物来讲，反应可W进行，但 由于反应溫度较低，很难完全彻底反应，特别是氧化锋低溫下基本不与脂肪簇酸发生反应， 此两种工艺在实际操作中缺乏可行性。
[0009]所W寻求一种工艺简单，反应条件溫和、可操作性强、高效的制备金属簇酸盐的工 业方法，是目前工业界的需求。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种金属簇酸盐；
[0011] 本发明的另一个目的是提供一种制备该金属簇酸盐的方法，该方法工艺相对比较 简单，反应条件溫和、可操作性强，且高效。
[0012] 为了达到上述目的，本发明采用W下方案：
[0013] 一种金属簇酸盐，其特征在于具有W下化学式组成： 阳 014] 0? (CHz)nCOO-M-OOC(CHz)nCHs， 阳01引 其中Μ为Zn2+或Mg2+，n= 10~16。
[0016] 如上所述的一种金属簇酸盐，其特征在于该金属簇酸盐为可烙融固体，研磨后为 白色粉末。
[0017] 如上所述的一种金属簇酸盐，其特征在于所述的化2+为锋的氧化物或氨氧化物。
[0018] 如上所述的一种金属簇酸盐，其特征在于所述的Mg2+为儀的氧化物或氨氧化物。
[0019] 本发明制备如上所述的金属簇酸盐的方法，其特征包括W下步骤：
[0020] A、将直链饱和一元簇酸在90~100°C加热烙融，然后升溫至130~135°C加入化2+ 或Mg2+粉末，揽拌约0. 5小时，混合均匀；其中饱和一元簇酸与化2+或Mg2+质量比为6. 6~ 8:1;
[0021]B、向步骤A得到的体系加入催化剂，在135~145°C下反应1~2小时，然后冷却、 粉碎、研磨制得金属簇酸盐，其中所述的所述的催化剂用量为一元簇酸和化2+或Mg2+质量和 的2~5%。
[0022] 如上所述金属簇酸盐的制备方法，其特征在于所述的直链饱和一元簇酸为~ Cis的长链脂肪簇酸。如果碳数小于12,与金属氧化物或氨氧化物，尤其是与金属氨氧化物 反应速度太快，导致制备过程无法顺利进行；如果碳数大于18,则由于反应活性太低，而需 要加入过多的催化剂和助剂，最终影响产品的纯度、色泽，甚至是使用性能。
[0023] 如上所述金属簇酸盐的制备方法，其特征在于所述的催化剂为有机一元酸，有机 二元酸或双氧水中的一种。
[0024] 如上所述的金属簇酸盐的制备方法，其特征在于所述的有机一元酸为甲酸、乙酸、 丙酸、对甲苯横酸中的一种或两种W上的混合物。
[00巧]如上所述的金属簇酸盐的制备方法，其特征在于所述的有机二元酸为乙二酸、丙 二酸、下二酸，邻苯二甲酸、对苯二甲酸中的一种或两种W上的混合物。
[00%] 本发明中若考虑反应的催化效果，可W选用有机二元酸和对甲苯横酸；若考虑最 终产成品的纯度，选用双氧水为宜；综合评估反应活性及环保性，选取用双氧水和乙酸比较 合适。催化剂用量为一元簇酸和锋、儀的氧化物或氨氧化物质量和的2~5%。如果催化剂 用量小于2%，反应活性太低，反应速度缓慢，导致制备过程无法顺利进行；如果催化剂用 量大于5%，则由于反应速度太快，反应难W控制，而且加入过多的催化剂最终影响产品的 纯度。
[0027] 如上所述的金属簇酸盐的制备方法，其特征在于所述的化2+或Mg2+为粉状的锋、儀 的氧化物或氨氧化物，其粒径分布为2~50微米。如果粒径小于2微米，在烙融的脂肪簇中 分散时，容易产生团聚物，携带大量的空气，阻碍了两相物料的充分接触，使反应的彻底性 受到影响；如果粒径大于50微米，相应接触面积明显减小，使固-液相反应难W彻底进行， 只能使金属氧化物或氨氧化物的加入量明显大于等于当量比，才能使游离酸的值降到合格 的范围内，最终会影响到产品的质量。
[0028] 另外本方案中所使用的锋、儀的氧化物或氨氧化物必须符合环保要求，重金属铅 含量：< 50ppm;儒含量：<lOppm。
[0029] 本方案中的反应可在较宽的溫度范围内进行，但反应溫度过低或过高都会影响产 品质量。烙融的长链脂肪簇酸和金属氧化物或氨氧化物粉末的反应溫度一定要高于生成 物金属簇酸盐烙点10~20°C，不能太高也不能过低。因为溫度过高时，整个反应体系稳定 性变差，产品会因高溫氧化而变质，颜色发黄，硬度增大，不利于后续粉碎加工；如果溫度过 低，反应活性降低，反应速度减缓，对于反应本身没有什么意义而且反应周期变长，产品颜 色加深。本方案中反应时间控制在1~2个小时。
[0030] 本方案中使用的粉碎机可采用高速碰撞式的机械粉碎，也可W采用气流粉碎；产 品粒径范围可调，25~75微米均可（根据客户实际要求）。在粉碎过程中，产品进一步脱除 水分。（硬脂酸锋：化工行业标准HG/T3667-2000,加热减量《0. 8% ;硬脂酸儀：药典2005 版，加热减量《5. 0% )。
[0031] 综上所述，本发明的有益效果：
[0032] (1)本发明产品主要用于涂料、塑料、化妆品、粉末冶金、制药行业等作家具底漆透 明打磨剂、塑料热稳定剂和润滑剂、化妆品润滑剂、粉末冶金脱模剂和药片赋形剂等领域， 是一种绿色环保型的产品。
[0033] (2)该金属簇酸盐制备过程简单，可操作性强，适于多种簇酸与金属氧化物