专利名称：采用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合成方法，尤其涉及一种采用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工业副产物，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，其硝酸酯是高级液体炸药，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、食品工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缩合反应生成聚甘油。目前，聚甘油的制备方法通常为在氮气或二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小时，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。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、酸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酸或碱催化剂，则能使反应后催化剂和产物的分离问题变得简单，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
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种采用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
I、负载型固体碱KF/Y-Al2O3催化剂的制备在Al2O3载体中加入二水氟化钾配制成的等体积的氟化钾溶液混合，室温搅拌3小时，陈化12小时后在电炉上蒸发水分近干，放置干于燥箱中80 1恒温干燥一天，置于煅烧炉中50(T80(TC煅烧2飞小时，即得所需的KF/ Al2O3固体碱催化剂样品。2、聚甘油的合成称取聚甘油入三口烧瓶，加入相比于聚甘油的量1°/Tl0%的活性组分的自制的KFAI2O3固体碱催化剂，搅拌，同时往三口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飞小时，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.
3、聚合度的测定最终产品聚甘油的聚合度采用乙酸酐滴定法确定。本发明的技术效果是
I、用固体碱KF/ Y -Al2O3催化剂替代液体碱催化剂，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pH值减小，碱性大幅度减弱，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。具体实施实例
本发明将通过以下实施实例作进一步说明。实例一 (I)固体碱催化剂KFAl2O3的制备取Al2O3 10. 28g加入5. 83g 二水氟化钾配制成的等体积的氟化钾溶液，混合，室温搅拌3小时，陈化12小时后在电炉上蒸发水分近干，放置干于燥箱中80 1恒温干燥20小时，置于煅烧炉中600°C煅烧3小时，即得所需的KF/ Al2O3固体碱催化剂样品。(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. OOg，KFAl2O3样品8. 95g，加入三颈烧瓶中， 搅拌同时氮气保护，油浴加热温度为250°C，反应时间为4小时。(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. 14。实例二 (I)固体碱催化剂KFAl2O3的制备取Al2O3 10. 44g加入6. 77g 二水氟化钾配制成的等体积的氟化钾溶液混合，室温搅拌3小时，陈化12小时后在电炉上蒸发水分近干，放置干于燥箱中80 1恒温干燥20小时，置于煅烧炉中600°C煅烧3小时，即得所需的KF/ Al2O3固体碱催化剂样品。(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. IOg，KFAl2O3催化剂8. 12g，加入三颈烧瓶中，搅拌同时氮气保护，油浴加热温度为250°C，反应时间为4小时。(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6. 61。实例三:(I)固体碱催化剂KF/A1203的制备取载体Al2O3 13. 92g加入6. Hg 二水氟化钾配制成的等体积的氟化钾溶液混合，室温搅拌3小时，陈化12小时后在电炉上蒸发水分近干，放置干于燥箱中80 1恒温干燥20小时，置于马弗炉中600°C煅烧3小时， 即得所需的KF/ Al2O3固体碱催化剂样品。(2)聚甘油的合成称取聚甘油100. OOg，固体碱催化剂KFAl2O3 10. 05g，加入三颈烧瓶中，搅拌同时通入氮气保护，油浴加热温度为250°C，反应时间为4小时。(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3. 06。
权利要求
1.一种采用固体碱催化剂合成聚甘油的方法，其方法步骤为1)负载型固体碱KF/Y-Al2O3催化剂的制备^Al2O3载体中加入二水氟化钾配制成的等体积的氟化钾溶液混合，室温搅拌3小时，陈化12小时后在电炉上蒸发水分近干，放置干于燥箱中80 1恒温干燥一天，置于煅烧炉中50(T80(TC煅烧2飞小时，即得所需的KF/ Al2O3固体碱催化剂样品；2)聚甘油的合成称取聚甘油入三口烧瓶，按照相比于聚甘油的量19^10%的活性组分加入自制的KFAl2O3固体碱催化剂，搅拌，同时往三口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飞小时，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 ；3)聚合度的测定最终产品聚甘油的聚合度采用乙酸酐滴定法确定。
全文摘要
一种采用固体碱催化剂合成聚甘油的方法，其方法步骤为1、负载型固体碱KF/γ-Al2O3催化剂的制备；2、聚甘油的合成称取聚甘油，加入相比于聚甘油的量1%~10%的自制的KF/Al2O3固体碱催化剂，油浴加热温度为220~260℃，反应时间为3~6小时，停止反应后，过滤，盐酸酸中和，对所得滤液进行蒸馏，得到产品。本发明的技术效果是1、用固体碱KF/γ-Al2O3催化剂替代液体碱催化剂，使得反应后产物和催化剂的分离变得简单；2、反应进行中及结束后产物的pH值减小，从而减轻了对设备的腐蚀，减小了对环境的污染。
文档编号C07C41/09GK102603494SQ20121003154
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者曲佳伟, 曾哲灵, 王敏炜 申请人:南昌大学