CN110156978B - 脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法 - Google Patents

脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法，主要目的是解决现有技术的产物中聚乙二醇含量高的问题，技术方案是：脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法，包括在催化剂存在下，以脂肪酸为起始剂，环氧乙烷发生聚合反应得到脂肪酸聚氧乙烯酯；所述催化剂包括季铵化合物或过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物包括选自由CoO、ZnO和La2O3所组成的物质组中的至少一种。该技术方案较好地解决了上述技术问题，可用于脂肪酸聚氧乙烯酯的工业生产中。

Description

脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法
技术领域
本发明涉及脂肪酸聚氧乙烯酯的制备方法，特别涉及以脂肪酸和环氧乙烷为原料通过聚合反应制备脂肪酸聚氧乙烯酯的方法，属有机化合物的合成技术领域。
背景技术
脂肪酸聚氧乙烯酯是一种非常重要的非离子表明活性剂，其具有比较广泛的用途，如油酸聚氧乙烯(3～5)脂在纺织加工和生产合成纤维中用作抗静电剂；在皮革上用作鞣制皮革的柔软剂、润滑剂；在油墨制造上用作乳化剂；在金属加工上用作切削油的乳化剂，用作金属清洗剂和洗涤剂溶剂的乳化剂及分散剂。油酸聚氧乙烯(10～15)脂在纺织工业中用作专用洗涤剂和染色助剂；在皮革加工中，用作牛蹄油乳化剂；在涂料与印刷业中，用作颜料、油墨研磨助剂；在造纸业中，用作纸张再润滑剂；在橡胶业中，用作分散剂；在塑料工业中作增塑剂；亦用作农药、玻璃、石蜡乳化剂等等。综上所述，脂肪酸聚氧乙烯酯的工业应用前景非常广泛，具有非常大的开发价值。
目前工业上广泛有两种脂肪酸聚氧乙烯酯合成方法，分别为酯化法和乙氧基化法，酯化法是将定量的脂肪酸、聚乙二醇和适量酸性催化剂,一起加入带搅拌的釜式反应器中,升温并在一定温度下脱水，通过测定酸值，确定反应终点，但是这种酯化反应的脱水过程和反应终点较难把握，使得产品的色泽相对较深。相比来看，乙氧基化法比脂肪法更具优势。先将定量脂肪酸和常规的碱性催化剂加入反应器中,经过真空前处理后,在一定温度下通入一定量的环氧乙烷,然后进行熟化和中和。乙氧基化法具有终点易于掌控，产品质量稳定，色泽好等优点。但是以上两种方法合成的脂肪酸聚氧乙烯酯中将同时含有聚乙二醇单脂肪酸酯、聚乙二醇双脂肪酸酯和聚乙二醇，季浩忠在《聚乙二醇脂肪酸酯的制备、性质及应用》中提到产物的聚乙二醇含量最高达到25％，产品中高含量的聚乙二醇对产品的使用具有一定的影响。
发明内容
本发明提供了脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法，目的在于改善现有的反应工艺，降低产物中聚乙二醇的含量。
为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：
脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法，包括在催化剂存在下，以脂肪酸为起始剂，环氧乙烷发生聚合反应得到脂肪酸聚氧乙烯酯；所述催化剂包括季铵化合物或过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物包括选自由CoO、ZnO和La2O3所组成的物质组中的至少一种。
上述技术方案中，所述催化剂优选包括季铵化合物和过渡金属氧化物。我们发现，当所述催化剂同时包括季铵化合物和所述过渡金属氧化物时，季铵化合物与所述过渡金属氧化物之间在降低产物中聚乙二醇含量方面具有相互促进作用。
上述技术方案中，所述季铵化合物可选为季铵盐和/或季铵碱。
上述技术方案中，所季铵化合物的结构中优选包括如下季铵基团：
Figure BDA0002071040470000021
其中，R1～R4独立选自C1～C20的烃基。例如但不限于R1～R4独立选自C1的烃基、C2的烃基、C3的烃基、C4的烃基、C5的烃基、C6的烃基、C7的烃基、C8的烃基、C9的烃基、C10的烃基、C11的烃基、C12的烃基、C13的烃基、C14的烃基、C15的烃基、C16的烃基、C17的烃基、C18的烃基等等。优选季铵基团中碳原子总数为4～20。
上述技术方案中，所述季铵盐的阴离子部分没有特别限制，例如所述季铵盐可以是氯化物、溴化物、硫酸盐等等。
为了同比计，本发明具体实施中的季铵化合物采用氯化物。
上述技术方案中，所述过渡金属氧化物与季铵化合物的质量比优选为0.05～20，例如但不限于0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.14、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、1.0、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、19等等。所述过渡金属氧化物与季铵化合物的质量比更优选为0.1～0.5。
上述技术方案中，所述过渡金属氧化物优选包括ZnO和CoO。ZnO和CoO在降低脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量方面具有相互增强作用。此时，ZnO与CoO之间的具体比例没有特别限制，且均能取得可比的相互增强作用。作为非限制性举例，ZnO与CoO的质量比为0.2～2.0，在此质量比范围内更进一步非限制性点值举例可以是0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9等等；更优选所述的质量比为0.3～0.6。
本发明的技术关键是催化剂的选择，在催化剂的组成确定以后，对于具体的聚合反应的工艺条件，本领域技术人员可以合理确定且不必付出创造性劳动，因此本发明说明书中给出的工艺条件仅为优选的或例举性的。
上述技术方案中，所述的催化剂用量优选为占其理论产物总质量的0.03％～1％。在这个范围内，非限制性的具体点值举例可以是0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％、0.40％、0.45％、0.50％、0.55％、0.60％、0.65％、0.70％、0.75％、0.80％、0.85％、0.90％等等。更优选所述的催化剂用量为占其理论产物总质量的0.05～0.8％；最优选所述的催化剂用量为占其理论产物总质量的0.2～0.3％。
上述技术方案中，所述脂肪酸优选为C8～C18的饱和或不饱和脂肪酸中的至少一种。例如但不限于选自由C8脂肪酸、C9脂肪酸、C10脂肪酸、C11脂肪酸、C12脂肪酸、C13脂肪酸、C14脂肪酸、C15脂肪酸、C16脂肪酸、C17脂肪酸和C18脂肪酸所组成的物质组中的至少一种。更加具体的脂肪酸的举例，例如但不限于月桂酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸等等。
上述技术方案中，所述脂肪酸可以是直链脂肪酸，也可以是具有支链的脂肪酸，对此没有特别限制，且均能取得可比的技术效果。仅为同比，本发明具体实施方式的实施例和比较例中均采用直链脂肪酸。
上述技术方案中，反应温度优选为110～180℃。例如但不限于115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃等等。更优选130～150℃。
上述技术方案中，环氧乙烷与脂肪酸的投料摩尔比优选为3～20。例如但不限于摩尔比为3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19等等。更优选环氧乙烷与脂肪酸的投料摩尔比为5～13。
上述技术方案中，聚合反应压力优选为0～0.6MPa。例如但不限于聚合反应压力为0.05MPa、0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa等等。聚合反应压力更优选为0～0.5MPa。
上述技术方案中，聚合反应时间优选为1～8小时。例如但不限于聚合反应时间为1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时、6.5小时、7小时、7.5小时等等。聚合反应时间更优为3～5小时。
本发明的技术关键是催化剂的选择，对所述季铵化合物和/或过渡金属氧化物的粒度大小没有特别限制，本领域技术人员可以合理选择，例如粒度以目数表示大于80目。作为非限制性举例所述季铵化合物和过渡金属氧化物粒度以目数表示独立不限于为100目，120目，150目，180目，200目，400目，600目，800目，1000目，2000目等等。但是，颗粒细有利于催化剂性能的发挥，为了同比，本发明具体实施方式的实施例中的催化剂的组分，均系在市售季铵化合物和市售过渡金属氧化物的基础上进一步研磨，全部通过180目筛而得的粉末。
当所述的催化剂包括季铵化合物和过渡金属氧化物时，至于这两种组分分别单独加入聚合反应体系，还是将两种组分混合以后加入聚合反应，以及这两种组分分别单独加入聚合反应体系的先后顺序，没有特别限制，且均可得到可比的技术效果。
为了同比计，本发明具体实施方式中当所述的催化剂包括季铵化合物和过渡金属氧化物时，均为季铵化合物与过渡金属氧化物分别粉碎和过筛，然后按所需比例混合均匀，然后再用于聚合反应。
本发明中的压力均为表压。
与现有的乙氧基化合成技术相比，采用本发明方法后，脂肪酸聚氧乙烯酯产物中的聚乙二醇杂质含量明显降低。
本发明中聚乙二醇含量的测定采用GB/T 5560-2003《聚乙二醇含量和非离子活性物(加成物)含量的测定》。
下面结合各实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
【实施例1】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g正辛酸、1.44g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计274.6g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例2】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g正辛酸、2.58g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计732.3g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例3】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g正辛酸、4.18g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计1373.0g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例4】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g月桂酸、2.07g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计527.2g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例5】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g月桂酸、2.07g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计527.2g后停止通料，在120℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例6】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g月桂酸、2.07g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计527.2g后停止通料，在160℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例7】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、0.67g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例8】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、2.70g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例9】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例10】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.1)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40℃，得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例11】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵和CoO，四甲基氯化铵与CoO的质量比为1：0.5)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例12】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵和ZnO，四甲基氯化铵与ZnO的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例13】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵和La2O3，四甲基氯化铵与La2O3的质量比为1：0.25)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例14】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g催化剂(组成为四甲基氯化铵、CoO和ZnO，四甲基氯化铵与过渡金属氧化物的质量比为1：0.25，其中过渡金属氧化物包含的CoO与ZnO的质量比为1：0.45)，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【比较例1】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g氢氧化钾，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例15】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68g四甲基氯化铵，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例16】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68gCoO，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例17】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68gZnO，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
【实施例18】
向带有搅拌、电加热夹套和内部水冷盘管的2L反应釜中投入300.0g油酸、1.68gLa2O3，密封反应釜。用氮气置换反应釜中的氮气三次，开启搅拌，升温至90℃在-0.09MPa的压力进行真空处理60min，然后升温至140℃并维持此温度，通入环氧乙烷，通过控制环氧乙烷的通入速度保持反应压力为0.3MPa，当通入环氧乙烷总计373.8g后停止通料，在140℃进行熟化反应至压力不再下降(表明熟化反应已经完成)，并在-0.09MPa的压力进行真空处理30min，然后将温度降至40，℃得脂肪酸聚氧乙烯酯产品。
为便于比较，将主要操作条件和测得的脂肪酸聚氧乙烯酯产品中聚乙二醇含量列于表1。
表1
Figure BDA0002071040470000131

Claims (17)

1.脂肪酸聚氧乙烯酯的合成方法，包括在催化剂存在下，以脂肪酸为起始剂，环氧乙烷发生聚合反应得到脂肪酸聚氧乙烯酯；所述催化剂包括季铵化合物和过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物包括选自由CoO、ZnO和La2O3所组成的物质组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述季铵化合物为季铵盐和/或季铵碱。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所季铵化合物的结构中包括如下季铵基团：
Figure FDA0003127985700000011
其中，R1～R4独立选自C1～C20的烃基。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述过渡金属氧化物与季铵化合物的质量比为0.05～20。
5.根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于所述过渡金属氧化物与季铵化合物的质量比为0.1～0.5。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述过渡金属氧化物包括ZnO和CoO。
7.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于ZnO与CoO的质量比为0.2～2.0。
8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于ZnO与CoO的质量比为0.3～0.6。
9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的催化剂用量为占其理论产物总质量的0.03％～1％。
10.根据权利要求9所述的合成方法，其特征在于所述的催化剂用量为占其理论产物总质量的0.05～0.8％。
11.根据权利要求10所述的合成方法，其特征在于所述的催化剂用量为占其理论产物总质量的0.2～0.3％。
12.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述脂肪酸为C8～C18的饱和或不饱和脂肪酸中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于反应温度为110～180℃。
14.根据权利要求13所述的合成方法，其特征在于反应温度为130～150℃。
15.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于环氧乙烷与脂肪酸的投料摩尔比为3～20。
16.根据权利要求15所述的合成方法，其特征在于环氧乙烷与脂肪酸的投料摩尔比为5～13。
17.根据权利要求15所述的合成方法，其特征在于聚合反应压力为0～0.6MPa。
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