CN102794192A - 聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇类合成反应催化剂的制备及其应用方法。其采用路易斯酸溶液浸渍分子筛，过滤后再用去离子水洗涤，再依次进行干燥、煅烧后，得到催化剂。在聚异丁烯丁二酸酯合成反应中，该催化剂使产品中的胶质明显减少，且容易从体系中分离，并可循环使用。本发明采用的活性组分路易斯酸及分子筛，来源广泛，供应充足，并且价格便宜，加工制备简单。采用本发明制备出的催化剂，用于聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇类的合成反应，反应条件温和，且催化剂和反应体系较容易分离，催化剂经活化后，可循环使用。
Description
技术领域
本发明涉及酯化反应催化剂领域，特别是聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法。
背景技术
聚异丁烯丁二酸酯无灰分散剂具有很好的抗氧和高温稳定性，在高强度发动机运转中可有效控制大量沉积物的生成，在油品配方中，酯型无灰分散剂和丁二酸亚胺类分散剂复合使用可使油品的高低温性能均较好，可用于中、高档内燃机油。该产品乳化性能高，还可以用于制备油包水型乳化炸药，是国外继丁二酰亚胺型无灰分散剂之后开发的另一新品种无灰剂。
由于聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇类化合物进行酯化反应十分困难，故多采用加入催化剂，提高反应温度，延长反应时间来进行酯化反应。
在已知文献中，聚异丁烯丁二酸酯制备选用的催化剂已有多篇文献报道。在公开的聚异丁烯丁二酸季戊四醇酯合成的美国专利文献（US4234435和US3755169）中，其介绍的合成方法都使用酸性催化剂如苯磺酸、磷酸、硫酸等并需在高温下进行反应。申请人认为，这样会使产品中的胶质化合物增多，影响产品外观和性能；在中国专利文献 （CN1186078A）和论文《润滑油》[1996，11（2）：28-32]中，其介绍的合成方法使用了溶于油的碱性金属催化剂。申请人经过研究发现，使用溶于油的碱性金属催化剂，虽然可以降低产品中胶质含量，改善产品外观及过滤性能。但是该催化剂在反应体系中难于分离，不能循环使用；其合成方法中同时也选用分子筛小球为催化剂，该（分子筛小球）催化剂对反应体系的催化效果比不加催化剂的空白试验还要差一些。在有关聚异丁烯丁二酸山梨醇酯合成的美国专利文献（US3533945）中，其合成方法使用硼酸为酯化反应催化剂。反应后，经过过滤处理，在体系中仍有硼化物在产品中。
目前，工业上多用均相催化体系进行聚异丁烯丁二酸酯这类产品的合成，由于所使用的催化剂从反应体系中分离困难，催化剂不能循环使用，同时单纯用分子筛为催化剂对反应体系没有催化作用。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术存在的不足进行改进，提出和研究一种聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法。聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备方法是一种负载活性组分分布合理、浓度高和选择性好，制备成本低，制备工艺简单的催化剂制备方法。
基于上述构思，本发明的技术解决方案是，采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，其特征在于：采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：
将分子筛加入路易斯酸溶液中，在0℃~100 ℃的环境条件下，振荡后浸渍5 h ~30 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直至完全除去其表面的Cl-，将完全除去了表面的Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于200℃~900 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取一定量的聚异丁烯丁二酸酐，加入一定量的二甲苯，加热至100℃~110 ℃，再缓慢加入一定量的多羟基醇及步骤（1）中制备的分子筛负载路易斯酸型固体催化剂；加入完毕，将温度升至150℃~160 ℃；聚异丁烯丁二酸酐与多羟基醇在分子筛负载路易斯酸型固体催化剂的作用下进行反应，反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应；获取反应物。
（3）过滤处理：
将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，采用将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
其特征在于，以机油为溶剂，将聚异丁烯丁二酸酐与多羟基醇融合在一起，在分子筛负载路易斯酸型固体催化剂作用下进行反应，反应温度150 ℃~160 ℃，反应时间5 h。
其特征在于，多羟基醇为季戊四醇、山梨醇和木糖醇中的一种或二种。
其特征在于，分子筛采用Y型分子筛、ZSM-5型分子筛、13X型分子筛、SAPO-34型分子筛和MCM-41型分子筛中的一种。
其特征在于，路易斯酸溶液采用氯化锌溶液、氯化铁溶液、氯化铜溶液、氯化锡溶液、氯化铝溶液中的一种。
其特征在于，步骤（2）中，聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇的物质的量之比为1：1~10。
其特征在于，步骤（2）中，反应物和催化剂的质量比为1：0.5%~30%。
本发明的创新点在于，1、由于目前工业上用的大部分催化剂都在反应体系中呈均相，分离困难，不能循环使用。而本发明采用非均相催化反应的思路，来制备负载型固体催化剂，达到了能够很好的进行催化反应，该催化剂使产品中的胶质明显减少。2、采用本发明制备的催化剂与反应体系分离较容易分离，且这样的催化剂可以循环使用，节约了生产成本。3、本发明构思新颖、方法简便易行、安全可靠。
本发明的优点在于：构思新颖，方法实用，采用的活性组分路易斯酸及分子筛，来源广泛，供应充足，并且价格便宜，容易加工制备。采用本发明制备的催化剂，用于聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇类的合成反应，其反应条件温和，且催化剂和反应体系较容易分离，催化剂经活化后，可循环使用。
具体实施方式
下面，根据本发明的技术解决方案，对本发明实施例进行详细描述。本发明的技术解决方案不局限于以下实施例。
本发明给出的多个实施例采用的分子筛为Y型分子筛、13X型分子筛、ZSM-5型分子筛、SAPO-34型分子筛和MCM-41型分子筛中的一种，采用的路易斯酸溶液为（饱和的）氯化锌溶液、氯化铁溶液、（饱和的）氯化铜溶液、（饱和的）氯化锡溶液、（饱和的）氯化铝溶液中的一种。
采用的聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇的物质的量之比为1：1~10。反应物和催化剂的质量比为1：0.5%~30%。
实施例1
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将Y型分子筛加入氯化锌溶液中，在25 ℃下，振荡后浸渍5 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的负离子Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于200 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化锌型固体催化剂。该分子筛负载氯化锌型固体催化剂是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入100g二甲苯，加热至100℃~110 ℃，再缓慢加入13.6g（0.1mol）季戊四醇及10g步骤（1）中制备的分子筛负载氯化锌型固体催化剂。加入完毕，将反应温度升至150 ℃~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应；获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例2
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将ZSM-5型分子筛加入氯化铁溶液中，在50 ℃下，振荡后浸渍10 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直至完全除去滤出物表面的Cl-，将滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于400 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化铁型固体催化剂。分子筛负载氯化铁型固体催化剂是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入420g二甲苯，加热至100℃~110 ℃，再缓慢加入40.8g（0.3mol）季戊四醇及15g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150 ℃~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例3
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，其特征在于：采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将13X型分子筛加入氯化铜溶液中，在75 ℃下，振荡后浸渍15 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于600 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化铜型固体催化剂。是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入840g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入68.1g（0.5mol）季戊四醇及25g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150 ℃~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例4
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将SAPO-34型分子筛加入氯化锡溶液中，在100 ℃下，振荡后浸渍20 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于800 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化锡型固体催化剂。分子筛负载氯化锡型固体催化剂是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入400g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入95.3g（0.7mol）季戊四醇及30g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例5
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将MCM-41型分子筛加入氯化铝溶液中，在25 ℃下，振荡后浸渍20 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于900 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化铝型固体催化剂。分子筛负载氯化铝型固体催化剂是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入600g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入136g（1mol）季戊四醇及25g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例6
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，其特征在于：采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将Y型分子筛加入氯化亚锡溶液中，在50 ℃下，振荡后浸渍25 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于200 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载氯化亚锡型固体催化剂。分子筛负载氯化亚锡型固体催化剂是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入170g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入15.2g（0.1mol）木糖醇及15g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例7
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将SAPO-34型分子筛加入氯化铁溶液中，在75 ℃下，振荡后浸渍30 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于400 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入400g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入45.6g（0.3mol）木糖醇及14g骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例8
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将ZSM-5型分子筛加入氯化锡溶液中，在100 ℃下，振荡后浸渍5 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于600 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入800g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入76g（0.5mol）山梨醇及25g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例9
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将Y型分子筛加入氯化铝溶液中，在25 ℃下，振荡后浸渍15 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于800 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入170g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入18.2g（0.1mol）山梨醇及17g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例10
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将MCM-41型分子筛加入氯化锌溶液中，在50 ℃下，振荡后浸渍20 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于900 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入600g二甲苯，加热至100~110 ℃，再缓慢加入91g（0.5mol）山梨醇及20g步骤（1）中制备的催化剂。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
实施例11
采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，采用采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：将MCM-41型分子筛加入氯化铁溶液中，在50 ℃下，振荡后浸渍20 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直到完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的负离子Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于900 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。是一种分子筛负载路易斯酸型固体催化剂。
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取100g（0.1mol）聚异丁烯丁二酸酐，加入600g二甲苯，加热至100 ℃~110 ℃，再缓慢加入91g（0.5mol）山梨醇及20g回收催化剂（实施例10中回收的催化剂，经过在马弗炉中于600℃进行活化处理，放入干燥器中冷至室温）。加入完毕，将反应温度升至150~160 ℃。反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应。获取的反应物。
（3）过滤处理：将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
Claims (7)
1.聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，采用恒温干燥箱、马弗炉和干燥器，使用化学助剂二甲苯，其特征在于：采用浸渍法制备负载催化剂，并将用该催化剂进行非均相催化反应，其步骤包括：
（1）制作分子筛负载路易斯酸型固体催化剂：
将分子筛加入路易斯酸溶液中，在0℃~100 ℃的环境条件下，振荡后浸渍5 h ~30 h，过滤浸渍液，滤出物用去离子水洗涤，直至完全除去滤出物表面的Cl-，将完全除去了表面的Cl-的滤出物的固体物置于恒温干燥箱中，干燥至恒重，再将干燥至恒重的滤出物的固体物移入坩埚中，放进马弗炉中，于200℃~900 ℃，煅烧一段时间，取出放入干燥器中冷却至室温，即得到分子筛负载路易斯酸型固体催化剂；
（2）催化反应：以机油为溶剂，在搅拌状态下，取一定量的聚异丁烯丁二酸酐，加入一定量的二甲苯，加热至100℃~110 ℃，再缓慢加入一定量的多羟基醇及步骤（1）中制备的分子筛负载路易斯酸型固体催化剂；加入完毕，将温度升至150℃~160 ℃；聚异丁烯丁二酸酐与多羟基醇在分子筛负载路易斯酸型固体催化剂的作用下进行反应，反应过程中使用分水器进行分水，每隔一段时间取反应液样品测量其酸值，进行反应跟踪，至酸值不变时，停止反应；获取反应物；
（3）过滤处理：
将步骤（2）获取的反应物进行过滤处理，得到滤出物，用二甲苯洗涤滤出物，回收催化剂，滤液用饱和食盐水萃取，采用将有机层减压蒸馏除去二甲苯，即得到聚异丁烯丁二酸酯。
2.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，以机油为溶剂，将聚异丁烯丁二酸酐与多羟基醇融合在一起，在分子筛负载路易斯酸型固体催化剂作用下进行反应，反应温度150 ℃~160 ℃，反应时间5 h。
3.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，多羟基醇为季戊四醇、山梨醇和木糖醇中的一种或二种。
4.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，分子筛采用Y型分子筛、ZSM-5型分子筛、13X型分子筛、SAPO-34型分子筛、MCM-41型分子筛中的一种。
5.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，路易斯酸溶液采用氯化锌溶液、氯化铁溶液、氯化铜溶液、氯化锡溶液、氯化铝溶液中的一种。
6.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，步骤（2）中，聚异丁烯丁二酸酐和多羟基醇的物质的量之比为1：1~10。
7.根据权利要求1所述的聚异丁烯丁二酸酯合成反应负载催化剂的制备及其应用方法，其特征在于，步骤（2）中，反应物和催化剂的质量比为1：0.5%~30%。
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