CN103804144A - 一种均相合成甘油钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种均相合成甘油钙的方法，包括如下步骤：将氧化钙溶于去离子水中，滤去沉淀，得到氢氧化钙饱和溶液；将氢氧化钙饱和溶液和甘油按体积比1:0.1～5混合，搅拌均匀，在30～80℃保持回流反应2～8h后停止加热，冷却至室温；将回流反应得到的固体产物洗涤抽滤多次，真空干燥，得到白色粉末状固体即甘油钙。本发明将氧化钙配制为氢氧化钙饱和溶液加入甘油中，实现均相反应，便于产物的分离提纯。反应体系为均相液体，反应生成的甘油钙为固体析出，使得反应能自促进发生。本发明整个反应绿色、环保，操作简便，不会腐蚀设备。

Description

一种均相合成甘油钙的方法
技术领域
本发明涉及甘油钙合成技术领域，具体涉及一种均相合成甘油钙的方法。
背景技术
聚氯乙烯塑料（PVC）是五大通用塑料之一。聚氯乙烯的结构存在缺陷导致其在高温和高剪切的加工条件下发生聚合物降解，引起产品变色和制品力学性能下降，影响其使用寿命，在80℃左右即开始分解释放出HCl，远低于制品的成型加工温度，要使PVC顺利加工成制品必须加入热稳定剂。传统工业中大量使用含铅、镉类热稳定剂，带来严重的环保问题，对人体健康也构成巨大的威胁，许多国家都已明令禁止或限制铅镉类热稳定剂使用。目前国内外公认的PVC无毒热稳定剂是钙锌复合热稳定剂，这类热稳定剂无毒、环保、价格低廉、润滑性好。目前市面上常用的硬脂酸钙、油酸钙等钙盐在复合热稳定体系中效果都不太理想，并且原料成本较高，因为大多数有机酸均来源于石油资源，对石油资源的依赖性较大，石油价格不断上涨，稳定剂的价格势必受此影响。相同条件下，使用甘油钙制备的复合热稳定剂的热稳定性能要优于普通的复合热稳定剂如以有机酸为原料的复合稳定剂，而且甘油钙用作PVC的主稳定剂时也具有很好的热稳定性能。甘油钙的原料之一甘油获取途径简单且价格低廉。甘油作为生物柴油工业中的副产物大量过剩，可用来缓解石油能源日益紧张的压力，充分利用剩余资源，变废为宝。现在对生物柴油的开发非常的活跃，但是对副产物甘油的开发远远不够。
目前以甘油为原料合成甘油钙的研究较少。宋银银等人将碳酸钙在900℃下煅烧1.5h得到氧化钙固体，然后加入到甘油的甲醇溶液中反应，过滤后得到产物（宋银银等.聚氯乙烯热稳定剂甘油基钙/锌的制备及性能研究[J].塑料科技,2011,39(11):103-107.）。这种方法能耗巨大，且制得的甘油钙混有氧化钙固体和其他固体杂质，纯度较低，对后期制备PVC热稳定剂有很大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种均相合成甘油钙的方法，以解决现有技术中以甘油为原料制备甘油钙能耗巨大、纯度较低等问题。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种均相合成甘油钙的方法，包括如下步骤：
步骤一、将氧化钙溶于去离子水中，滤去沉淀，得到氢氧化钙饱和溶液；
步骤二、将步骤一得到的氢氧化钙饱和溶液和甘油按体积比1:0.1～5混合，搅拌均匀，在30～80℃保持回流反应2～8h后停止加热，冷却至室温；
步骤三、将步骤二回流反应得到的固体产物洗涤抽滤多次，真空干燥，得到白色粉末状固体即甘油钙。
步骤三所述洗涤采用乙醇洗涤。
步骤三还包括从回流反应得到的滤液中回收甘油，以继续作为反应物。
本发明以氧化钙和甘油为原料，通过均相反应，合成甘油钙过程如下：
Figure BDA0000457497370000021
本发明的有益效果：
1、本发明直接使用氧化钙粗料通过制备氢氧化钙饱和溶液，不仅减少了能耗，而且有效除去了氧化钙原料中的固体杂质，防止固体杂质和未反应的氧化钙固体混入产物，最终得到纯度较高的甘油钙产品。
2、将氧化钙配置为氢氧化钙饱和溶液加入甘油中，实现均相反应，便于产物的分离提纯。
3、反应体系为均相液体，反应生成的甘油钙为固体析出，使得反应能自促进发生。
4、反应过程中不会引入杂质，分离过程无有毒溶剂，反应无有毒物质产生。
5、有效利用生物柴油工艺副产物甘油，解决了甘油过剩资源浪费的状况，并且氧化钙廉价易得。
6、整个反应绿色、环保，操作简便，不会腐蚀设备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
实施例1
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和10ml甘油（体积比1:0.1）混合，搅拌均匀加热至30℃，在30℃搅拌回流条件下反应2h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例2
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和50ml甘油（体积比1:0.5）混合，搅拌均匀加热至30℃，在30℃搅拌回流条件下反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例3
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和100ml甘油（体积比1:1）混合，搅拌均匀加热至50℃，在50℃搅拌回流条件下反应4h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例4
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和100ml甘油（体积比1:1）混合，搅拌均匀加热至50℃，在50℃搅拌回流条件下反应6h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例5
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和200ml甘油（体积比1:2）混合，搅拌均匀加热至60℃，在60℃搅拌回流条件下反应6h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例6
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和300ml甘油（体积比1:3）混合，搅拌均匀加热至80℃，在80℃搅拌回流条件下反应8h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。
实施例7
称取1g氧化钙溶于200ml去离子水中，滤去沉淀，得氢氧化钙饱和溶液。量取100ml氢氧化钙饱和溶液和500ml甘油（体积比1:5）混合，搅拌均匀加热至80℃，在80℃搅拌回流条件下反应8h，反应结束后将反应产物冷却至室温。用乙醇洗涤抽滤多次后将固体产物在80℃真空干燥至恒重，得到的白色粉末即为甘油钙。

Claims (3)

1.一种均相合成甘油钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将氧化钙溶于去离子水中，滤去沉淀，得到氢氧化钙饱和溶液；
步骤二、将步骤一得到的氢氧化钙饱和溶液和甘油按体积比1:0.1～5混合，搅拌均匀，在30～80℃保持回流反应2～8h后停止加热，冷却至室温；
步骤三、将步骤二回流反应得到的固体产物洗涤抽滤多次，真空干燥，得到白色粉末状固体即甘油钙。
2.根据权利要求1所述的一种均相合成甘油钙的方法，其特征在于，步骤三所述洗涤采用乙醇洗涤。
3.根据权利要求1所述的一种均相合成甘油钙的方法，其特征在于，步骤三还包括从回流反应得到的滤液中回收甘油。
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