一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双酯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双醋的方法。
【背景技术】
[0002] 乙二醇硬脂酸醋是一种非离子表面活性剂，是正在逐步商品化的表面活性剂品 种的后起之秀，它不仅具有表面活性高、无毒、无刺激、使用安全等特点，又由于它的低发 泡性和高乳化性，常用做乳化剂、分散剂、增溶剂、润滑剂、柔软剂、消泡剂、抗静电剂、珠光 剂等。在日用化工、金属、纤维加工和各种乳液类化妆品、洗涂剂、药物生产中得到广泛应 用。
[0003] 目前国内外的生产工艺大多W硬脂酸或脂肪酸和乙二醇为原料用浓硫酸催化醋 化法生产乙二醇硬脂酸醋。该方法产品色泽容易偏深，且设备腐蚀严重，后处理复杂，同时 产生大量废液污染环境，因而寻求新的合成技术日益受到关注与重视。近年来，随着对乙 二醇硬脂酸醋研究的进展，出现了不少新的合成工艺和新型催化剂，比如，有采用对甲苯横 酸为该反应的催化剂，采用较高真空度，反应时间为6小时，所得到的产物的硬脂酸转化率 高达98%;有采用娃鹤酸作为醋化催化剂，甲苯作脱水剂，.反应时间化时，所制得产物的 醇羟基转化率均大于98% ;有采用金属氧化物为催化剂，反应时间为4个小时，在此工艺条 件下硬脂酸的转化率达到99. 98%等等，运些方法各有其自身的特点，它们的开发，使乙二 醇硬脂酸醋合成技术得到了长足的发展，让该技术更趋向于简单、高效、环保。但上述合成 技术也存在不足之处，反应时间太长，对产物的色度有不同程度的影响；采用甲苯等有机溶 剂做带水剂，对环境有不利影响，存在一定的环境污染和回收成本问题；采用娃鹤酸做催化 剂，成本较高，给产品的推广应用带来较大压力；采用高真空合成，使生产能耗增加，产品成 本提高，也要影响产品的推广应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术先进性在于提供一种无带水剂、无需真空或加压、高效合成反应制 备乙二醇硬脂酸双醋的方法，W避免上述技术的不足之处，使得其合成过程更环保更安全 更高效。
[0005] 本发明解决上述问题所采取的技术方案是：无带水剂高效合成乙二醇硬脂酸双 醋，其方法为： 1. 一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双醋的方法，其特征在于： a按比例称取定量硬脂酸、乙二醇置于反应器中，然后再加入催化剂； b加热该反应器，使反应物料在230~260°C溫度下保溫反应2到4小时； C取样测定试样的酸值，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（m巧OH/g);取产物试 样分析：电子天平称重，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（m巧OH/g)，按下式计算其转 化率佩为：
d当试样的酸值在6m巧OH/g W下时，即可停止反应，过滤得到产品乙二醇硬脂酸双 醋。
[0006] 本发明所述的加热方法为：快速升溫加热反应物料，使其实际溫度在230°C及其 社； 本发明所述的加热溫度为：加热反应物料实际溫度在230~260°C，W不超过260°C为 宜，否则易引起物料产物颜色加深； 本发明所述的反应时间为：反应时间不宜太短，宜控制在2到4小时范围内，否则反 应时间不够，产物酸值偏高，残余酸较多，影响产品质量；反应时间过长，容易产生氧化副反 应，导致产物色泽加深； 本发明所述的原材料硬脂酸可选工业级硬脂酸或分析级硬脂酸； 本发明所述的原材料乙二醇可选工业级乙二醇或分析级乙二醇； 本发明所述的催化剂为固体酸催化剂； 本发明所述的催化剂用量为：1%~5% (W硬脂酸重量计）； 本发明所述的原材料比例为：硬脂酸与乙二醇的摩尔比为1:0. 5~0. 9 ; 本发明所述的采用该合成方法所得到的产物的酸值接近5或5 W下，其酸转化率可W 达到97% W上。
[0007] 本发明与现有技术相比，具有W下优点和效果： 无需添加带水剂，避免了有机溶剂带来的毒性、环境污染、回收成本等问题，简化了工 艺过程，使合成反应操作更方便可行； 采用硅胶负载高效固体酸催化剂，使醋化反应较为完全，产物的酸转化率高，可化合成 得到高品质乙二醇硬脂酸双醋； 无需抽真空或通氮气加压反应，不增加产品的过氧化值，没有硫和重金属污染，运行成 本低、无炼耗，安全环保节能。
[0008] 本发明合成工艺简单，原材料为市场上的普通稳定化工材料，无原材料紧缺问 题； 本发明所提供的技术不仅适用于乙二醇硬脂酸双醋，也适用于乙二醇月桂酸双醋、乙 二醇栋桐酸双醋、乙二醇花生酸双醋、乙二醇山斋酸双醋等系列乙二醇脂肪酸双醋，具有广 阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0009] 通过W下实施例对无溶剂常压法合成乙二醇硬脂酸双醋技术做进一步详细说明， W下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于W下实施例。
[0010] 实施例1 : 硬脂酸 142 g 乙二醇 23. 3 g 固体酸催化剂 2. 13 g 反应溫度 230~260 °C 反应时间 3 hr 产物酸值 4. 33 m巧OH/g 产物酸转化率 99. 38 %。
[0011] 实施例2: 硬脂酸 298 g 乙二醇 48. 8 g 固体酸催化剂 2. 4 g 反应溫度 260~268 °C 反应时间 2. 5 hr 产物酸值 5. 31 m巧OH/g 产物酸转化率 97. 42 %。
[001引 实施例3: 硬脂酸 284 g 乙二醇 46. 5 g 固体酸催化剂 4. 3 g 反应溫度 230~260°C 反应时间 2. 5 hr 产物酸值 5. 72 m巧OH/g 产物酸转化率 97. 22 %。
[0013] 上述实施例操作过程如下： 按比例称取定量硬脂酸，乙二醇，固体酸催化剂等于1000 ml四口烧瓶反应器中，该烧 瓶置于加热套内； 在该烧瓶四个出口上分别连接回流冷凝管、玻璃溫度计套管、分水器、可调直通管等； 加热该反应器，设定初始加热溫度为230°C，视反应情况调节反应溫度； 在230~260°C溫度下保溫反应4小时； 取样测定试样的酸值，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（m巧OH/g); 对于乙二醇硬脂酸双醋，当试样的酸值在5m巧OH/g W下时，即可停止反应，过滤得到 产品； 取产物试样分析：电子天平称重，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（m巧OH/g)，按 下式计算其转 化率佩为：
【主权项】
1. 一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双酯的方法，其特征在于： a按比例称取定量硬脂酸、乙二醇置于反应器中，然后再加入催化剂；b加热该反应器，使反应物料在230~260°C温度下保温反应2到4小时； c取样测定试样的酸值，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（mgKOH/g);取产物试 样分析：电子天平称重，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（mgKOH/g)，按下式计算其转 化率（Q)为d当试样的酸值在6mgK0H/g以下时，即可停止反应，过滤得到产品乙二醇硬脂酸双 酯。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤a中硬脂酸与乙二醇的摩尔比 为1:0. 5~1: 0· 9〇3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硬脂酸包括工业级硬脂酸和分析级 硬脂酸。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述乙二醇包括工业级乙二醇和分析级 乙二醇。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤a中催化剂用量以硬脂酸重量 计，为1%~5%。6. 根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述的催化剂为固体酸催化剂。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用该合成方法所得到的产物的酸值接 近5或5以下，其酸转化率可以达到97%以上。
【专利摘要】本发明公开一种无溶剂常压高效合成乙二醇硬脂酸双酯方法。该乙二醇硬脂酸双酯在固体酸性催化剂存在下，由乙二醇和硬脂酸为原材料，在一定的工艺条件下制得乙二醇硬脂酸双酯。本发明可以在无溶剂常压条件下高效合成出乙二醇硬脂酸双酯产品，其产品酸值最低可以达到5以下，其产物的酸转化率可以达到97%以上。工艺简单高效，操作方便可行，安全环保，无溶剂的毒性污染和回收问题，具有较好的推广应用价值。
【IPC分类】C07C67/08, C07C69/28
【公开号】CN105294432
【申请号】CN201510593608
【发明人】李勇, 任春华, 蒋英, 蒋弟勇, 戴志谦
【申请人】四川泸天化股份有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月18日