专利名称：采用负载型氢氧化钠固体碱催化剂合成聚甘油的方法
技术领域：
本发明涉及一种聚甘油的制备方法，尤其涉及ー种采用负载型氢氧化钠固体碱催化剂合成聚甘油的方法。
背景技术：
聚甘油主要来源于甘油エ业副产物，现在则大量由甘油直接制备，有着广泛的用途，如可以直接用作增稠剂、保湿剂，其硝酸酷是高级液体炸药，其乙酸酯可作PVC及纤维素材料的增塑剂。聚甘油已用于化妆品、洗涤剂、食品エ业和高分子材料的制造等。甘油(1，2，3-三羟基丙醇)分子有三个羟基团基团，在催化剂存在的条件下， 甘油分子之间能发生互间脱水縮合反应生成聚甘油。目前，聚甘油的制备方法通常为在氮气或ニ氧化碳等惰性气体保护下，原料中加入一定量的催化剂，升温至200 280°C反应2 10小吋，可制备得到一定聚合度的产物聚甘油。所用催化剂一般为液体酸或碱性物质其中以液体氢氧化钠效果为佳。该方法的优点在于方法成熟、原料充足、价格低廉，反应时间短，对设备要求低，但同时也存在很多缺点例如反应后催化剂和产物分离困难、液体碱催化剂对设备腐蚀厉害，污染环境等。反应过程中如能用固体碱催化剂代替液体碱催化剂，则能使反应后催化剂和产物的分离问题变得简単，并且避免了液体酸碱对设备的腐蚀问题，使得聚甘油的合成更为简单，环境友好，更为节能。
发明内容
本发明的目的是提供ー种采用负载型氢氧化钠固体碱催化剂合成聚甘油的方法。本发明的目的是这样来实现的，其方法步骤为
1、负载型NaOH固体碱催化剂的制备将氧化铝或氧化锆载体放入烘箱中烘1 左右， 除去载体内部的水分以及杂质成分，有利于吸附活性组分。用等体积浸渍法制备不同浸渍浓度(109Γ50%)的NaOH固体碱催化剂，放置在室温条件下浸渍24h后，在红外灯的照射下，将多余的水分蒸发掉，使催化剂基本干燥。然后将近乎干燥的各浸渍浓度的催化剂放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸发，形成固体碱催化剂。从烘箱中取出后，放入 700° C环境的马弗炉里面高温处理3h左右，冷却制备得到Na0H/Al203、Na0H/Zr02固体催化剂。2、聚甘油的合成将聚甘油倒入三ロ烧瓶，加入相比于聚甘油的重量19Γ10%的 NaOH的负载型固体碱催化剂，搅拌，同时往三ロ烧瓶内通入保护性气体氮气，油浴加热温度为22(T260°C，反应时间为3飞小吋，停止反应后，过滤，盐酸酸中和，对所得滤液进行蒸馏， 将其中水分蒸出后得到产品。产品的聚合度为;Γ8.
3、聚合度的測定最终产品聚甘油的聚合度采用乙酸酐滴定法确定。本エ艺具有以下优点
1、用固体碱NaOH/ y -Al2O3或Na0H/ZiO2催化剂替代液体NaOH催化剂，使得反应后产物和催化剂的分离变得简单。2、由于使用了固体碱催化剂，反应进行中及结束后产物的碱性大幅度减小，从而减轻了对设备的腐蚀，减小了对环境的污染。エ艺更合理，更环境友好。
具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进ー步说明。实例ー (1)固体碱催化剂NaOHAl2O3的制备取Al2O3 15g加入浓度为10%的 NaOH溶液，混合，放置在室温条件下浸渍24h后在红外灯的照射下，将多余的水分蒸发掉， 使催化剂基本干燥。然后将近乎干燥的催化剂放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸发，形成固体碱催化剂。从烘箱中取出后，放入700° C环境的马弗炉里面高温处理池左右，冷却制备得到Na0H/Al203。(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. OOg，NaOHAl2O3样品16g，加入三颈烧瓶中， 搅拌同时氮气保护，油浴加热温度为260°C，反应时间为3小吋。(3)过滤反应结束后对产品进行抽滤，将催化剂和聚甘油分离。所得滤液用盐酸中和。(4)蒸馏对中和后的滤液进行蒸馏，将滤液中所含水分除去，获得聚甘油纯品。采用乙酸酐滴定法对其聚合度进行标定，聚合度为4. M。实例ニ ( 1)固体碱催化剂NaOHAl2O3的制备取Al2O3 20g加入浓度为25%的 NaOH溶液等体积混合，放置在室温条件下浸渍24h后在红外灯的照射下，将多余的水分蒸发掉，使催化剂基本干燥。然后将近乎干燥的催化剂放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸发，形成固体碱催化剂。从烘箱中取出后，放入700° C环境的马弗炉里面高温处理 3h左右，冷却制备得到Na0H/Al203。(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. IOg，NaOHAl2O3催化剂16g，加入三颈烧瓶中，搅拌同时氮气保护，油浴加热温度为260°C，反应时间为3小吋。(3)过滤反应结束后对产品进行抽滤，将催化剂和聚甘油分离。所得滤液用盐酸中和。(4)蒸馏对中和后的滤液进行蒸馏，将滤液中所含水分除去，获得聚甘油纯品。采用乙酸酐滴定法对其聚合度进行标定，所得产品聚合度为5. 04。实例三(1)固体碱催化剂NaOH/ZiO2的制备取载体ZiO2 20g加入浓度为20%的 NaOH溶液等体积混合，放置在室温条件下浸渍24h后在红外灯的照射下，将多余的水分蒸发掉，使催化剂基本干燥。然后将近乎干燥的催化剂放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸发，形成固体碱催化剂。从烘箱中取出后，放入700° C环境的马弗炉里面高温处理 3h左右，冷却制备得到Na0H/Zr02固体碱催化剂
(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. OOg，固体碱催化剂NaOH/ZiO2 16g，加入三颈烧瓶中，搅拌同时通入氮气保护，油浴加热温度为260°C，反应时间为3小吋。(3)过滤反应结束后对产品进行抽滤，将催化剂和聚甘油分离。所得滤液用盐酸中和。(4)蒸馏对中和后的滤液进行蒸馏，将滤液中所含水分除去，获得聚甘油纯品。采用乙酸酐滴定法对其聚合度进行标定，所得产品聚合度为5. 9。
权利要求
1.ー种采用负载型氢氧化钠固体碱催化剂合成聚甘油的方法，其特征是方法步骤为 1)负载型NaOH固体碱催化剂的制备将氧化铝或氧化锆载体放入烘箱中烘1 左右，除去载体内部的水分以及杂质成分，用等体积浸渍法制备浸渍浓度为109Γ50%的NaOH固体碱催化剂，放置在室温条件下浸渍24h后，在红外灯的照射下，将多余的水分蒸发掉，使 NaOH固体碱催化剂基本干燥，然后将NaOH固体碱催化剂放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸发，从烘箱中取出后，放入700° C环境的马弗炉里面高温处理池左右，冷却制备得到Na0H/Al203或NaOH/ZiO2固体催化剂。
2.聚甘油的合成将聚甘油倒入三ロ烧瓶，加入相比于聚甘油的重量19Γ10%的NaOH 的负载型固体碱催化剂，搅拌，同时往三ロ烧瓶内通入保护性气体氮气，油浴加热温度为 22(T260°C，反应时间为3飞小吋，停止反应后，过滤，盐酸酸中和，对所得滤液进行蒸馏，将其中水分蒸出后得到产品，产品的聚合度为3 8。
全文摘要
一种采用负载型氢氧化钠固体碱催化剂合成聚甘油的方法。其方法步骤为1、负载型NaOH固体碱催化剂的制备2、聚甘油的合成将聚甘油倒入三口烧瓶，加入相比于聚甘油的重量1%~10%的NaOH的负载型固体碱催化剂，油浴加热温度为220~260℃，反应时间为3~6小时，过滤，盐酸酸中和，对所得滤液进行蒸馏，将其中水分蒸出后得到产品。本发明的技术效果1、用固体碱NaOH/γ-Al2O3或NaOH/ZrO2催化剂替代液体NaOH催化剂，使得反应后产物和催化剂的分离变得简单；2、由于使用了固体碱催化剂，反应进行中及结束后产物的碱性大幅度减小，从而减轻了对设备的腐蚀，减小了对环境的污染。工艺更合理，更环境友好。
文档编号C07C41/09GK102557889SQ20121000453
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者曲佳伟, 曾哲灵, 王仁浪, 王敏炜 申请人:南昌大学