专利名称：一种酯化蜡的合成方法
技术领域：
本发明涉及新型大分子功能材料技术领域，特指以微晶蜡为原料，氧化酯化合成酯化蜡的方法。
背景技术：
传统的合成酯化蜡的原料以石蜡为主，采用分步法加工，即石蜡先氧化成氧化蜡， 再与醇类发生酯化反应，生成酯化蜡。专利[CN1123^6A —种高酯值蜡的制备方法]报道了用不饱和羧酸或酸酐与一元醇在酸性催化剂的条件下酯化，然后该酯化物与聚烯烃蜡和石油烃类蜡在激发剂的条件下进行自由基共聚反应制取高酯值蜡。该产品虽然酯化值为70-80mgK0H/g，但操作复杂，反应时间长，并加入了聚合助剂氧化二异丙苯。文献[氧化蜡的酯化改性，精细与化学专用品.2007,15(8) :20-22, 25]报道了氧化蜡合成酯化蜡的方法，采用的是先制备氧化蜡，然后再酯化的工艺，并加入了苯作为带水剂，产品酸值l(TiaiigK0H/g，酯化值6广65mgK0H/g。 文献[氧化微晶蜡的研究，当代化工.2004, 33(4) :217-219]和文献[微晶蜡催化氧化改性工艺的研究，江苏化工，2004，32 O) :43-44，48]均使用了金属盐作为氧化催化剂，所得到的产品颜色较深，且产物酸值较高，达到30mgK0H/g。文献[硬质氧化蜡的研制，石化技术与应用.2007，25 (4) :314-315]报道了氮气保护条件下生产硬质氧化蜡的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种微晶蜡一步法合成高性能酯化蜡的方法。该产品的酸值(2 10mgK0H/g)和酯化值(7(T86mgK0H/g)符合天然巴西棕榈蜡的指标要求。本发明的反应通式如下 氧化反应CnH
2n+2 —CnH2n+,+H02· C H2n+1'+02 — Cn^1H2ntlCOO-Cn-iH2n+1COO+CnH2n+2 — ClriH2lriCOOi^CnH2lrt*
Cn-AnJOO+Cn-AnJOO· —
酯化反应 Cn-An+iCOOH+CA^OH ^ ClriH2lriCOOCmH2n^H2O (n=30 60， m=18 24)
烃类氧化过程包含许多复杂的化学反应，在生成大量脂肪酸的同时，还会生成少量的醇、酮、醚等物质，而酸和醇会发生酯化反应。酯化反应是可逆反应，如果在过程中加入一定量的助酯化剂和酯化催化剂，与大量脂肪酸发生酯化反应，促进可逆反应向正方向进行，就可以达到减少酸值、提高酯化值的目的。本发明一种酯化蜡，产品结构通式为ClriH2lriCOOCmH2nrl，其中n=3(T60，m=18 24，酸值为2 10mgK0H/g、酯化值为7(T86mgK0H/g是一种新型的酯化蜡。上述一种酯化蜡的合成方法，按照下述步骤进行
3将微晶蜡与高碳醇的按质量5-20 1加入三口烧瓶中，升温至10(T120°C，使其熔解，加入占微晶蜡质量0. 29Π). 6%的弱酸性酯化催化剂，通入1. 8^2. 0L/(h-g)(单位每小时、每克原料)的氧气，控制反应温度在14(T160°C，反应后结束，趁热取出产品。其中所述的高碳醇为CnH2n+10H，n=18^24 ；
其中所述的弱酸性酯化催化剂为亚硫酸、对甲苯磺酸、醋酸或草酸等。其中所述的微晶蜡为行业统称，结构式CnH2n+2，其中η=3(Γ60。本发明优点主要体现在以下三个方面
1. 一步法产品酯化值高于分步法，酸值低于分步法。2. 一步法工艺不采用氧化催化剂、氮气保护气、带水剂以及聚合助剂等物料。3. 一步法工艺反应时间短，操作简便，所用物料品种少，节约成本。具体实施方法
为了更好的理解与实施，下面结合实施例详细说明本新型酯化蜡的制备方法。实施例1
在装有温度计、进气管和尾气管的250毫升三口烧瓶中加入20克微晶蜡、1克二十四碳醇，升温至120°C，待微晶蜡和二十四碳醇熔化后，加入弱酸性酯化催化剂对甲苯磺酸0. 04 克，升温至150°C，通入2. 0L/(h-g)的氧气，反应6小时，氧化酯化反应结束后，趁热倒出，得产品21克左右。(实施例1的主要产品结构式=ClriH2lrtCOOCmH2lrt,其中n=3(T60，m=24) 实施例2
步骤同实施例1，将二十四醇的用量改为4克，将对甲苯磺酸改为亚硫酸，用量改为0. 1 克，得最终产品M克左右。(实施例2的主要产品结构式=ClriH2lriCOOCmH2lrt,其中η=3(Γ60， m=24)
实施例3
在装有温度计、进气管和尾气管的250毫升三口烧瓶中加入20克微晶蜡、1克十八醇， 升温至120°C，待微晶蜡和十八醇熔化后，加入弱酸性酯化催化剂对甲苯磺酸0. 04克，升温至150°C，通入2. OL/ (h·g)的氧气，反应6小时，氧化酯化反应结束后，趁热倒出，得产品21 克左右。(实施例3的主要产品结构式=ClriH2lrtCOOCmH2lrt,其中n=3(T60，m=18) 实施例4
步骤同实施例4，将十八醇的用量改为4克，将对甲苯磺酸改为亚硫酸，用量改为0. 1 克，得最终产品M克左右。(实施例4的主要产品结构式=ClriH2lriCOOCmH2lrt,其中η=3(Γ60， m=18)
测定6种产品的性质，见表1 表权利要求
1.一种酯化蜡的合成方法，其特征在于按照下述步骤进行将微晶蜡与高碳醇的按质量5-20 1加入三口烧瓶中，升温至10(T120°C，使其熔解，加入占微晶蜡质量0. 29ΓΟ. 6%的弱酸性酯化催化剂，通入1. 8^2. 0L/(h-g)的氧气，控制反应温度在14(T160°C，反应后结束，趁热取出产品。
2.根据权利要求1所述的一种酯化蜡的合成方法，其特征在于其中所述的高碳醇为 CnH2n+10H, n=18 24。
3.根据权利要求1所述的一种酯化蜡的合成方法，其特征在于其中所述的弱酸性酯化催化剂为亚硫酸、对甲苯磺酸、醋酸或草酸。
4.根据权利要求1所述的一种酯化蜡的合成方法，其特征在于其中所述的微晶蜡的结构式为 CnH2n+2，n=30-60。
全文摘要
本发明一种酯化蜡的合成方法，涉及新型大分子功能材料技术领域。以微晶蜡为原料一步法氧化酯化合成酯化蜡的方法。该方法制备的产品可以部分替代天然巴西棕榈蜡，产品结构通式为Cn-1H2n+1COOCmH2m-1(其中n=30~60，m=18~24)，酸值为2~10mgKOH/g、酯化值为70~86mgKOH/g；合成方法如下将微晶蜡与高碳醇(CnH2n+1OH，n=18~24)按加入三口烧瓶中，升温，使其熔解，加入弱酸性酯化催化剂，通入定量氧气，控制反应温度，反应一定时间后结束，趁热取出产品，称重。本发明产品酯化值高于分步法，酸值低于分步法。
文档编号C07C69/26GK102503820SQ20111039397
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者孔泳, 安晓杰, 徐婷婷, 杨基和, 花蓓蓓 申请人:常州大学