一种超碱值烷基芳基水杨酸钙盐的制备方法_2

文档序号:9880635阅读:来源:国知局
高含量的中性盐可将更多的新生碳酸钙形成碱性 较团,从而利于制备出高碱值的产品,而相应地,其油溶性会受到一定影响。另外碳链太短 产品中的胶体不易稳定,储备碱CaC0 3容易沉淀出来,因此选择合适的碳链和结构是制备高 品质产物的关键技术之一。具体烷基芳基水杨酸总的合成工艺路线如以下化学反应方程 式:
[0035]合成得到的烷基芳基水杨酸通过一系列的步骤制备得到超碱值烷基芳基水杨酸 钙盐,步骤(1)中,烷基芳基水杨酸在助促进剂以及溶剂油、基础油和表面活性剂的作用下 与石灰进行中和反应,生成中性烷基芳基水杨酸盐,其中的石灰是生石灰与熟石灰的混合 物。优选的,石灰中生石灰与熟石灰的摩尔比为1:(0.5-4),更优选为1:(1-3),因为在此过 程中需要严格控制体系的含水量,因此不能添加太多的熟石灰,需要控制适当的加量。 [0036] 该步骤中,溶剂油可选择为:石脑油、轻芳烃和偏三甲苯中的任意一种或多种混 合,加入量为烷基芳基水杨酸质量的210-250%,加量为烷基芳基水杨酸的2倍左右。
[0037] 优选地,低黏度矿物油中性油、低黏度Π 类油、m类油中的任一种或多种混合,其 加入量为所述烷基芳基水杨酸质量的35-45%。
[0038] 优选地,表面活性剂为硬脂酸、环烷酸中的任意一种或两种的混合物,其加入量为 所述烷基芳基水杨酸质量的5-10%。
[0039] 优选地,助促进剂为Q-C4的有机羧酸或二元酸,其加入量为所述烷基芳基水杨酸 加入量的5-6%。
[0040] 本发明选用上述高效的助促进剂,能够简化控制过程、加速高碱化反应进程、提高 产品的质量。
[0041] 步骤(2)中,待降温后,在生成的所述中性烷基芳基水杨酸钙盐中加入促进剂以及 氢氧化钙,通入二氧化碳气体,形成稳定的胶体分散体系,从而得到目的产物超碱值烷基芳 基水杨酸钙盐,在该步骤中,通入的二氧化碳与步骤(1)中剩余的石灰或者步骤(2)中加入 的氢氧化钙一起进行碳酸化反应,得到碱式碳酸钙盐,这里需要注意的是加入的是氢氧化 钙,而不是氧化钙,因为氢氧化钙更利于碳酸化反应的进行,并提供一定的微量水分。溶于 油的胶体胶束将新生的碳酸钙包裹,形成油包水体系,体系中包裹的碳酸钙越多产物总碱 值(TBN)越高,在碳酸化过程中大部分碳酸钙被胶束包裹,其中有少量碳酸钙和氢氧化钙未 被胶束包裹但仍附着在胶体表面而且也不能被过滤掉,这部分物质提供的碱值称为直接碱 值(DBN)。产品总碱值(TBN)系指产品中储备碱值和直接碱值的总和。
[0042]优选地,步骤(2)中,促进剂为氨水以及乙撑胺的混合物,加入量为所述烷基芳基 水杨酸质量的1-10%,氨水与乙撑胺的摩尔比最好控制在1: (0.1-0.8)之间,更优为1: (0.1-0.3)之间,乙撑胺是指乙二胺的无环多聚体类产品,其碳数不能太高,否则会影响促 进剂的活性,因此最好选择为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一种或几种的混合物。 [0043]步骤(2)中,最好降温至45°C以下再在所述中性烷基芳基水杨酸钙盐中加入促进 剂或者加入促进剂以及氢氧化钙,优选降温至35-3%~之间。
[0044]优选地,二氧化碳通入量为加入的石灰总质量的40-55%,所述二氧化碳的通入速 度为145-150mL/min。更优的,所述二氧化碳通入量为其中加入的石灰的总质量的50-55%。 [0045] 优选地,通入二氧化碳的过程中,反应温度控制在35-3%~,反应时间控制在2-3h。 反应温度以及反应时间最好控制在适宜的范围内,这样能够使得制备出的钙盐产品性能更 优,得到符合碱值要求的产品。
[0046] 最后,得到的超碱值烷基芳基水杨酸钙盐经过蒸馏、离心的步骤以提纯精制。其 中,蒸馏过程中,除去了体系中的溶剂、促进剂和水,得到含有未反应的石灰、晶型碳酸钙和 极性物杂质的超碱值的烷基芳基水杨酸钙的粗产品,蒸馏的温度最好控制在160_170°C。离 心工序采用高温高速离心技术,离心后得到精制的超碱值烷基芳基水杨酸钙盐产品。
[0047] 需要强调的是,如非特别说明,本发明关于碱值的数据均为总碱值(TBN)的数值。
[0048] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0049] (1)本发明的制备方法可以根据用户需求,通过调整物料配比,生产出不同规格碱 值的烷基芳基水杨酸f丐广品,广品总喊值可达到450mgK0H/g,相比于现有技术中的烷基水 杨酸钙产品的总碱值250mgK0H/g,有巨大的提升;
[0050] (2)本发明的方法操作简便,彻底简化了工艺步骤,步骤明确,重现性好,得到的产 物烷基芳基水杨酸钙盐能实现自然生物降解,绿色环保,不会污染环境,具体应用时其溶解 性能好,纯度高,稳定性好,质量和收率均相对较高;
[0051] (3)本发明所用的原料烷基芳基水杨酸属于一种新型结构的化学物质,目前尚未 找到相关记载,现有技术中关于烷基水杨酸的研究与报道非常之多,但是烷基水杨酸本身 溶解性不好、酸值低,难以合成更高碱值产品,这些缺陷均限制了其进一步的应用,本发明 的产品恰恰解决了困扰本领域技术人员很久的技术难题,满足了国内外高端油品用户的急 需。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会 理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为 可以通过市售获得的常规产品。
[0053]实施例1:制备烷基芳基水杨酸的方法
[0054]在装有冷凝器、温度计、恒压滴液漏斗和机械搅拌的500ml四口瓶中,加入甲基磺 酸9.6g、式(1)所示的水杨酸衍生物69.18(0.5111〇1),称取式(2)所示的苯乙烯衍生物67.78 (0.65mol)装入恒压滴液漏斗中,升温至140°C,滴加苯乙烯衍生物,8h滴完。再称取含有14 个碳的式(3)所示的烯烃117.8g(0.6mol),一次性加入反应瓶,升温至160°C,搅拌反应12小 时,停止反应。降温,加入200ml 120#溶剂油,将物料倒入分液漏斗中,静止分层,分液除去 下层催化剂,减压除去溶剂油,得到棕色透明长链芳烷基水杨酸产物239.6g,产率94.1%。 溴值:1.7gBr/ 100g,酸值:115.8mgK0H/g。常温存30天后酸值不下降,且无沉淀出现。 [0055] 以上反应原料中,式(1)中M、XjPX 2均为H;式⑵中仏、1?2、1?3、乂3、乂4均为11 ;式(3)中1?4 为H、R5为直链C12烷基。
[0056]实施例2:制备烷基芳基水杨酸的方法
[0057]在装有冷凝器、温度计、恒压滴液漏斗和机械搅拌的500ml四口瓶中,加入甲基磺 酸9.6g、式(1)所示的水杨酸衍生物83.1 g (0.5mo 1),称取式(2)所示的苯乙烯衍生物76.7g (0.65mo 1)装入恒压滴液漏斗中,升温至120 °C,滴加苯乙烯衍生物,0.5h滴完。再称取式(3) 所示的烯烃67.3g(0.6mol),一次性加入反应瓶,升温至140°C,搅拌反应10小时,停止反应。 降温,加入200ml 120#溶剂油,将物料倒入分液漏斗中,静止分层,分液除去下层催化剂,减 压除去溶剂油,得到棕色透明长链芳烷基水杨酸酯产物213.7g,产率94.1 %。溴值:1.7gBr/ 100g^MI:1.3mgK0H/g。
[0058] 以上反应原料中,式(1)中Μ为甲基,Χ^Η、Χ2为4-甲基;式(2)中心为甲基,R 2、R3、 X3、X4为Η;式(3)中R4为Η,恥是06烷基。
[0059] 实施例3:制备烷
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