CN101372605A - 一种微波促进制备松香甘油酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及深加工制精细化学品催化剂工艺，特别是涉及微波促进制备松香甘油酯的方法。特别是用微波固相法制备出固体酸ZnO催化剂，在WF－4000C微波反应系统中催化松香酯化反应制松香甘油酯。ZnO制备工艺条件为醋酸锌与草酸研细混合后加入烧杯置于微波反应器内，300－800W辐射下反应3－8min，乙醇浸渍，洗涤，两次抽滤后100－180℃干燥1－3h，马弗炉400－600℃焙烧2－4h。微波场中松香与甘油酯化反应工艺条件为：松香∶甘油＝1.5－2∶1(mol)，ZnO催化剂用量0.1－0.4％(以松香质量为基)，微波功率500－1000W，反应温度250－280℃，反应时间0.5－1h。酯化产物酸值在6－9KOHmg/g，色度(铁钴法)6.7－8.8，软化点86－89℃，溶解度(与苯1∶1)清，比重(25℃/25℃)1.082－1.088，灰分0.03％－0.05％。
Description
技术领域
本发明涉及深加工制精细化学品催化剂工艺，特别是涉及微波促进制备松香甘油酯的方法。
背景技术
微波是频率在300MHz-300GHz的电磁波，其波长在100cm-1mm之间，能量大约为几个Jmol-1。微波是一种能量形式，在介质中可以转化为能量。目前微波能在合成化学，材料科学，橡胶工业，造纸工业，皮革，塑料等行业都有应用。
用于催化松香酯化反应的催化剂有质子酸、无机盐类、有机试剂和固体酸催化剂。质子酸催化剂对反应设备腐蚀较严重，与产物不易分离，松香酯化产品色泽较深；无机盐类与产物也不易分离；有机试剂作为催化剂不易得到，价格较高。相对而言，固体酸催化剂具有较强的比较优势。但反应时间长，能耗高。
发明内容
本发明能解决设备腐蚀、反应时间长、产品色泽深、能耗高的问题。本发明内容分为以下两个部分：
①微波固相合成催化剂ZnO的方法
②微波场中ZnO催化制备松香甘油酯的工艺
本发明技术方案如下：
(1)微波固相合成ZnO
①按比例称取醋酸锌和草酸，分别研磨装入烧杯中混合均匀。
②将烧杯置于微波炉中，在微波功率300-800W反应2-8min。
③取出烧杯，加入一定量的乙醇浸泡10-30min，洗涤两次，抽滤。
④滤饼在烘箱中100-180℃干燥1-3h后移至马弗炉中，400-600℃焙烧2-4h，制得催化剂ZnO。
(2)微波场中ZnO催化制备松香甘油酯的工艺
采用WF-4000C微波快速反应系统进行松香甘油酯的合成。
在考察了微波功率、松香与甘油的摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度等工艺参数对松香甘油酯产品质量指标的影响，确定了按以下工艺条件进行上述反应，可获得各项质量指标符合中华人民共和国国家标准GB10287-88中松香甘油酯相应技术指标的要求的酯化产物。反应时间仅为0.5-1h。
工艺操作步骤如下：
①松香去皮、捣碎，装入微波反应釜中，装分水器、冷凝管、搅拌器，加热使之完全熔化。
②设定微波功率、反应时间、反应温度如下：
微波功率：500-1000W
反应温度：250-280℃
反应时间：0.5-1h
③温度升至反应温度下30℃时，按松香：甘油＝1.5-2：1(摩尔比)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，加入甘油和催化剂，进行酯化反应。
④反应结束冷却后，加入三氯甲烷，分离出催化剂，蒸馏得到酯化产物。对产物进行分析测定。
本技术发明利用微波固相反应，合成了颗粒小、粒度均匀的ZnO，并在微波中用ZnO催化松香与甘油的酯化反应，与传统工艺相比，反应时间大大缩短，产物色度也有较大的改善。
酯化产物酸值在6-9KOHmg/g，色度(铁钴法)6.7-8.8，软化点86-89℃，溶解度(与苯1:1)清，比重(25℃/25℃)1.082-1.088，灰分0.03％-0.05％。反应时间大大缩短，松香甘油酯的色度也下降。充分体现了微波促进化学反应速度，提高产品质量，降低生产成本，节能降耗的优点。
具体实施方式
按技术方案中ZnO的制备工艺条件，制备出ZnO催化剂，在微波辐射下催化松香与甘油的酯化反应，合成松香甘油酯。下面的实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此例。
实施例1：
在微波反应器中，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，微波功率：500-1000W，反应温度：250-280℃，反应时间：0.5-1h。用ZnO催化松香与甘油进行酯化反应。经分析，酯化产物的相关质量指标如下：
酸值：8.8mgKOH/g， 色度(铁钴法)：8， 软化点：87.9℃，
溶解度(与苯1:1)清， 比重(25℃/25℃)1.088， 灰分：0.05％。
实施例2：
在微波反应器中，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，微波功率：500-1000W，反应温度：250-280℃，反应时间：0.5-1h。用ZnO催化松香与甘油进行酯化反应。经分析，酯化产物的相关质量指标如下：
酸值：8.2mgKOH/g， 色度(铁钴法)：7， 软化点：87.2℃，
溶解度(与苯1:1)清， 比重(25℃/25℃)1.085， 灰分：0.03％。
实施例3：
在微波反应器中，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，微波功率：500-1000W，反应温度：250-280℃，反应时间：0.5-1h。用ZnO催化松香与甘油进行酯化反应。经分析，酯化产物的相关质量指标如下：
酸值：8.6mgKOH/g， 色度(铁钴法)：7， 软化点：87.5℃，
溶解度(与苯1:1)清， 比重(25℃/25℃)1.086， 灰分：0.04％。
实施例4：
在微波反应器中，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，微波功率：500-1000W，反应温度：250-280℃，反应时间：0.5-1h。用ZnO催化松香与甘油进行酯化反应。经分析，酯化产物的相关质量指标如下：
酸值：6.7mgKOH/g， 色度(铁钴法)：7， 软化点：86.0℃，
溶解度(与苯1:1)清， 比重(25℃/25℃)1.082， 灰分：0.04％。
实施例5：
在微波反应器中，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，催化剂用量0.1-0.4％(以松香质量为基)，微波功率：500-1000W，反应温度：250-280℃，反应时间：0.5-1h。用ZnO催化松香与甘油进行酯化反应。经分析，酯化产物的相关质量指标如下：
酸值：7.1mgKOH/g， 色度(铁钴法)：7， 软化点：86.4℃，
溶解度(与苯1:1)清， 比重(25℃/25℃)1.084， 灰分：0.05％。
Claims (2)
1.一种微波促进制备松香甘油酯的方法，其特征在于包含如下工艺步骤：
①按比例称取醋酸锌和草酸研细混合装入烧杯，在微波功率300-800W辐射下固相反应2-8min；
②取出烧杯，用乙醇浸泡10-30min，洗涤两次，抽滤；
③在烘箱中100-180℃干燥1-3h，移至马弗炉中400-600℃焙烧2-4h，制得ZnO；
④以松香质量为基，按松香：甘油＝1.5-2：1(mol)，ZnO催化剂用量0.1-0.4％，在WF-4000C微波反应器中，装分水器、冷凝管、搅拌器，进行酯化反应。
2.根据权利要求1所述的微波促进制备松香甘油酯的方法，其特征在于所述置于微波炉中的微波功率500-1000W，反应温度250-280℃，反应时间0.5-1h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20090225 |