RU2687070C1 - Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) - Google Patents
Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687070C1 RU2687070C1 RU2018133414A RU2018133414A RU2687070C1 RU 2687070 C1 RU2687070 C1 RU 2687070C1 RU 2018133414 A RU2018133414 A RU 2018133414A RU 2018133414 A RU2018133414 A RU 2018133414A RU 2687070 C1 RU2687070 C1 RU 2687070C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tall oil
- amount
- esterification
- silica gel
- esters
- Prior art date
Links
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims abstract description 13
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 17
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 abstract 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 29
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 12
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 9
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C213/00—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C213/06—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton from hydroxy amines by reactions involving the etherification or esterification of hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения сложных эфиров таллового масла, которые могут найти применение для получения жёстких пенополиуретанов. По первому варианту способ получения сложных эфиров таллового масла для получения жёстких пенополиуретанов, включает этерификацию таллового масла многоатомными спиртами путём нагревания при температуре 140–150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от количества таллового масла. По второму варианту перед этерификацией многоатомными спиртами проводят термообработку путём нагревание таллового масла в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 1,5-2,0% от количества таллового масла при температуре 100–120°С в течение 3 часов , после чего проводят этерификацию многоатомными спиртами путём нагревания при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от количества термообработанного таллового масла. Технический результат: улучшение технологичности за счёт проведения способа при более низких температурах с увеличенным выходом целевых продуктов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 12 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения сложных эфиров таллового масла, которые могут найти применение для получения жестких пенополиуретанов.
Известен способ получения сложных эфиров таллового масла, заключающийся в том, что перед началом этерификации в исходное сырье вводят 4-8% сложного эфира таллового масла и в качестве спирта используют триэтаноламин. Этерификацию проводят при температуре 180-200°С в течение 3,5-5 ч. Полученный полиэфир имеет кислотное число около 5 мг КОН /r.SU 1126597, опубл. 04.11. 1984
Недостатком данного способа является использование большого избытка токсичного и дорогостоящего триэтаноламина и повышенная температура процесса.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ получения эфиров дистиллированного таллового масла этерификацией многоатомными спиртами при нагревании, при этом этерификацию проводят ди- или триэтиленгликолем и триэтаноламином в соотношении дистиллированное талловое масло: гликоль: триэтаноламин соответственно 1:(1,0-1,3):(0,02-0,04) моля, причем триэтаноламин вводят при температуре 190-210°С по окончании дозировки гликоля и процесс заканчивают по достижению кислотного числа 3-5 мг КОН/г.RU 2050347, МПК С07С 67/08, С11С 3/04, опубл. 20.12.1995.
Недостатком данного способа получения сложных эфиров является высокая температура этерификации таллового масла, что приводит к значительным энергозатратам на производстве. Кроме этого, при такой температуре возрастает количество побочных продуктов окисления ТМ - альдегидов и кетонов, которые нежелательны. Полиэфиры отличаются высоким кислотным числом до 3-5 мг КОН/г.
Задачей изобретения является создание упрощенного способа получения сложных эфиров таллового масла, для изготовления жестких пенополиуретанов за счет проведения способа при более низкой температуре и увеличенным выходом целевых продуктов, расширяющий арсенал средств данного назначения.
Технический результат - улучшение технологичности за счет проведения способа при более низких температурах с увеличенным выходом целевых продуктов.
Технический результат достигается двумя вариантами изобретения. По первому варианту способ получения сложных эфиров таллового масла для получения жестких пенополиуретанов, включающий этерификацию таллового масла многоатомными спиртами, согласно изобретению, этерификацию таллового масла многоатомными спиртами проводят путем нагревания при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от количества таллового масла.
Второй вариант отличается от первого тем, что перед этерификацией многоатомными спиртами проводят термообработку путем нагревания таллового масла в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 1,5-2,0% от количества таллового масла при температуре 100-120°С в течение 3 часов, а этерификацию многоатомными спиртами осуществляют путем нагревания при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от количества термообработанного таллового масла.
При этом в способе в качестве талового масла может быть использовано сырое таловое масло хвойных пород деревьев или сырое талловое масло лиственных пород деревьев.
При этом в способе в качестве многоатомных спиртов может быть использован глицерин или диэтаноламин или триэтаноламин.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что использование катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле с размерами частиц 120-200 нм позволяет проводить стадию этерификации с многоатомными спиртами, такими как - глицерин, диэтаноламин, триэтаноламин с образованием сложных эфиров на основе таллового масла при более низких температурах по сравнению с прототипом, при этом сложные эфиры получают с достаточно высоким выходом, что расширяет арсенал способов данного назначения.
Дополнительной термообработкой сырого таллового масла, достигается снижение йодного числа в сыром таловом масле, что позволяет снизить количество непредельных групп и вероятность автоокисления макромолекул пенополиуретанов на их основе и следовательно их разрушение под воздействием кислорода воздуха.
Использование катализатора в количестве 2,5-3,5% по первому и второму варианту достаточно для получения сложных эфиров с заданными свойствами. Увеличение количества катализатора не имеет смысла, так как на свойства полученных эфиров это не влияет.
Способ получения сложных эфиров таллового масла для получения жестких пенополиуретанов заключается в следующем: вначале готовят катализатор.
Для приготовления, катализатора, на основе сульфатированного окисда циркония использовали активированный силикагель марки АСК, диаметром со средней удельной поверхностью 250-270 м2/г, сорбционным объемом пор около 1,0 см3/г и преобладающим радиусом пор 6-7 нм. Силикагель пропитывали раствором сульфата циркония Zr(SO4)2⋅4H2O концентрацией 1.5 моль/л. После пропитки образец помещали в сушильный шкаф с постепенным подъемом температуры до 120°С. После сушки катализатор обрабатывали в течение одного часа трехкратным избытком раствора NH4OH относительно расчетного значения, необходимого для гидролиза соли циркония. После фильтрования и промывки дистиллированной водой образцы сразу помещали в сушильный шкаф с подъемом температуры до 120°С. После остывания образцы обрабатывали раствором H2SO4 с концентрацией 1.5 моль/л. Носитель, пропитанный раствором соли циркония, сушили при 120°С и прокаливали в интервале температур 375-500°С. Высушенные гранулы катализатора на основе сульфатированого окисида циркония на носителе - силикагель помещали в барабан из нержавеющей стали вместе с стальными 5 мм шарами марки ШХ15. Измельчение проводилось на планетарной мельнице МПП-1-1. После измельчения шары отделяли на сите, а порошок заливали 100 мл толуола. После отстаивания и отделения порошок сушили на воздухе. Полученный таким образом порошок имеет размер частиц в электронном микроскопе в диапазоне 120-200 нм. Размер частиц катализатора определяли с помощью просвечивающей электронной микроскопии на приборе JEM-2100F (см. электронно-микроскопический снимок катализатора - сульфатированного оксида циркония на силикагеле на фиг. 1).
Для получения сложных эфиров таллового масла использовали сырое талловое масло хвойных и лиственных пород деревьев с кислотным числом сырого таллового масла хвойных пород - 150 г КОН/г; йодное число (г йода/100 г масла) - 150; динамическая вязкость при 25°С, мПа⋅с - 650; сырого таллового масла лиственных пород - 96 мг КОН/г.йодное число, (г йода/100 г масла - 170; динамическая вязкость при 25°С, мПа⋅с - 540. ТУ 13-0281078-119-89.
Способ получения сложных эфиров таллового масла по первому варианту, заключается в проведение этерификации сырого таллового масла многоатомными спиртами путем нагревания при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм в количестве 2,5-3,5% от количества сырого таллового масла.
Способ получения сложных эфиров таллового масла по второму варианту заключается в проведение термообработки сырого таллового масла путем нагревания при температуре 100-120°С в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 1,5-2,0% от массы таллового масла, после которой проводили этерификацию полученного продукта многоатомными спиртами при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от массы термообработанного таллового масла.
Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов по первому варианту приведен в примерах 1-6; по второму варианту в примерах - 7-12.
Пример 1. В литровую четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой, термометром и холодильником, соединенным с насадкой Дина и Старка для отбора реакционной воды загружают 300 г (1 моль) сырого таллового масла хвойных пород, 10 г (3% от массы таллового масла) катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле с размерами частиц 120-200 нм, и 102 г (1,1 моль) глицерина. По окончании дозировки глицерина реакционную смесь нагревают до 150°С в течение 3 час. Этого времени достаточно до прекращения уменьшения кислотного числа. После реакции охлажденный продукт промывают водой, отделяют непрореагировавший глицерин и водный раствор от полученного сложного полиэфира таллового масла. Затем проводят вакуум-подсушку продукта при давлении 0,06 мПа и температуре 240-250°С в течение 10 мин. Выход 97,6%. Кислотное число полученного сложного полиэфира 3,5 мг КОН/г, гидроксильное число 280 мг КОН/г, динамическая вязкость 380 мПа⋅с, массовая доля воды 0,2%., йодное число 150 г йода/100 г масла.
Пример 2. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 1. Количество катализатора берут 3,5% от массы сырого таллового масла. Для этерификации используют 115,5 г (1,1 моль) диэтаноламина и смесь нагревают при 140°С. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 3,7 мг КОН/г, гидроксильное 282 мг КОН/г, динамическая вязкость 355 мПа⋅с, массовая доля воды 0,23%. Выход 97,53%, йодное число 146 г йода/100 г масла.
Пример 3. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 1. Количество катализатора берут 2,5% от количества таллового масла. Для этерификации используют 164 г (1,1 моль) триэтаноламина. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 3,5 мг КОН/г, гидроксильное 286 мг КОН/г, динамическая вязкость 330 мПа⋅с, массовая доля воды 0,25%. Выход 97,66%, йодное число 145 г йода/100 г масла.
Пример 4. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 1. Вместо сырого таллового масла хвойных пород, используют сырое талловое масло лиственных пород древесины. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 2,7 мг КОН/г, гидроксильное 185 мг КОН/г, динамическая вязкость 320 мПа⋅с, массовая доля воды 0,20%. Выход 96,35%, йодное число 166 г йода/100 г масла.
Пример 5. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 1. Вместо сырого таллового масла хвойных пород древесины, используют сырое талловое масло лиственных пород древесины и этерификацию проводят диэтаноламином при температуре 150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора в количестве 3,5% от массы сырого таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 2,3 мг КОН/г, гидроксильное 186 мг КОН/г, динамическая вязкость 280 мПа⋅с, массовая доля воды 0,25%. Выход 97,50%, йодное число 160 г йода/100 г масла.
Пример 6. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 1. Вместо сырого таллового масла хвойных пород древесины, используют сырое талловое масло лиственных пород древесины и этерификацию проводят триэтаноламином при температуре 140°С в течение 3 часов в присутствии катализатора в количестве 2,5% от массы сырого таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 1,5 мг КОН/г, гидроксильное 189 мг КОН/г, динамическая вязкость 260 мПа⋅с, массовая доля воды 0,28%. Выход 98,43%, йодное число 164 г йода/100 г масла.
Пример 7. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой, термометром и холодильником, соединенным с насадкой Дина и Старка для отбора реакционной воды загружают 300 г (1 моль) сырого таллового масла хвойных пород деревьев и 6 г катализатора на основе сульфатированного оксида циркония, на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 1,8% от массы сырого талового масла, смесь перемешивают при температуре 120°С в течении 3 часов. Затем в полученное термообработанное таллововое масло добавляют еще 10,5 г (3,5% от массы таллового масла) катализатора на основе сульфатированного оксида циркония, на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм и добавляют 96,6 г (1,05 моль) глицерина. По окончании дозировки глицерина реакционную смесь нагревают до 150°С в течение 3 ч. Полученный продукт охлаждают и промывают водой, отделяют непрореагировавший глицерин, и водный раствор от полученного сложного эфира таллового масла. Затем проводят вакуум-подсушку продукта при давлении 0,06 мПа и температуре 240-250°С в течение 10 мин.
Полученный сложный эфир имеет кислотное число 2,2 мг КОН/г, гидроксильное число 295 мг КОН/г, динамическая вязкость 520 мПа⋅с, массовая доля воды 0,45%. Выход 98,53%, йодное число 105 г йода/100 г масла.
Пример 8. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 7. Сырое талловое масло хвойных пород нагревают при 110°С с катализатором на основе сульфатированного оксида циркония, на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм в количестве 2,0% от массы сырого таллового масла. Для этерификации в темообработанное сырое талловое масло добавляют 115,5 г (1,1 моль) диэтаноламина и смесь нагревают при температуре 150°С в присутствии катализатора в количестве 3,0% от массы термообработанного таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 1,6 мг КОН/г, гидроксильное 297 мг КОН/г, динамическая вязкость 470 мПа⋅с, массовая доля воды 0,36%, йодное число 102 г йода/100 г масла. Выход 98,93%.
Пример 9. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 7. Сырое талловое масло хвойных пород нагревают при 110°С с катализатором на основе сульфатированного оксида циркония, на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм в количестве 2,0% от массы сырого таллового масла. После завершения термообработки этерификацию термообработанного таллового масла проводят с триэтаноламином 164 г (1,1 моль) в присутствии катализатора в количестве 3,0% от массы темообработанного сырого таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 0,9 мг КОН/г, гидроксильное 298 мг КОН/г, динамическая вязкость 430 мПа⋅с, массовая доля воды 0,3%, йодное число 100 г йода/100 г масла. Выход 99,40%.
Пример 10. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 7. Первоначально проводят термообработку сырого таллового масла лиственных пород древесины с катализатором в количестве 1,5% от массы сырого таллового масла в течение 3 ч. Затем проводят этерификацию полученного термоообработанного таллового масла глицерином в присутствии катализатора в количестве 2,5% от массы термообработанного таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 1,2 мг КОН/г, гидроксильное 189 мг КОН/г, динамическая вязкость 470 мПа⋅с, массовая доля воды 0,50%, йодное число 96 г йода/100 г масла. Выход 98,75%.
Пример 11. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 7. Первоначально проводят темрообработку сырого таллового масла лиственных пород древесины при нагревании с катализатором в количестве 1,5% от сырого таллового масла в течение 3 ч. до температуры 120°С. Этерификацию полученного олигомера проводят диэтаноламином при температуре 140°С в присутствии катализатора количестве 2,5% от количества термообработанного таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 0,9 мг КОН/г, гидроксильное 190 мг КОН/г, динамическая вязкость 420 мПа⋅с, массовая доля воды 0,32%, йодное число 94 г йода/100 г масла. Выход 99,06%.
Пример 12. Способ получения сложных эфиров проводят аналогично примеру 7. Сначала проводят термообработку сырого таллового масла лиственных пород древесины и катализатор в количестве 1,5% от сырого таллового масла. Этерификацию полученного термообработанного таллового масла проводят триэтаноламином с катализатором в количестве 2,5% от массы термообработанного таллового масла. Полученный сложный эфир имеет кислотное число 0,6 мг КОН/г, гидроксильное 191 мг КОН/г, динамическая вязкость 370 мПа⋅с, массовая доля воды 0,30%, йодное число 92 г йода/100 г масла. Выход 99,35%.
Из примеров следует, что использование заявляемого способа получения сложных эфиров этерификацией сырого талового масла хвойных и лиственных пород древесины многоатомными спиртами с применением катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле с размерами частиц 120-200 нм, позволяет получить сложные эфиры таллового масла с высоким выходом и кислотными числами от 1,5 до 3,5 мг КОН/г.
Использование заявляемого катализатора при получение сложных эфиров этерификацией олигомера сырого талловго масла многоатомными спиртами позволяет получить сложные полиэфиры таллового масла с высоким выходом и низким кислотным числом от 0,6 до 2,2 мг КОН/г, что указывает на низкое содержанные кислотных групп, в том числе карбоксильных. Снижение концентрации карбоксильных групп в сложных эфирах таллового масла ведет к снижению их динамической вязкости, что позволит получать пенополиуретаны на их основе с равномерной пористой структурой и отсутствием открытых пор, которые ухудшают качество пенополиуретанов.
Таким образом, заявляемый способ получения позволяет получить сложные эфиры при более низкой температуре и с высоким выходом целевого продукта, которые могут найти применение для изготовления пенополиуретанов, что расширит арсенал средств данного назначения.
Claims (4)
1. Способ получения сложных эфиров таллового масла для получения жёстких пенополиуретанов, включающий этерификацию таллового масла многоатомными спиртами, отличающийся тем, что этерификацию таллового масла многоатомными спиртами проводят путём нагревания при температуре 140–150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5-3,5% от количества таллового масла.
2. Способ получения сложных эфиров таллового масла для получения жёстких пенополиуретанов, включающий этерификацию таллового масла многоатомными спиртами, отличающийся тем, что перед этерификацией многоатомными спиртами проводят термообработку путём нагревания таллового масла в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 1,5-2,0% от количества таллового масла при температуре 100–120°С в течение 3 часов, а этерификацию многоатомными спиртами осуществляют путём нагревания при температуре 140-150°С в течение 3 часов в присутствии катализатора на основе сульфатированного оксида циркония на силикагеле, с размерами частиц 120-200 нм, в количестве 2,5 - 3,5% от массы термообработанного таллового масла.
3. Способ по пп.1, 2, отличающийся тем, что в качестве талового масла используют сырое таловое масло хвойных пород деревьев или сырое талловое масло лиственных пород деревьев.
4. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в качестве многоатомных спиртов используют глицерин или диэтаноламин или триэтаноламин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133414A RU2687070C1 (ru) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018133414A RU2687070C1 (ru) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2687070C1 true RU2687070C1 (ru) | 2019-05-07 |
Family
ID=66430469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133414A RU2687070C1 (ru) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2687070C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3106550A (en) * | 1959-08-27 | 1963-10-08 | Union Bag Camp Paper Corp | High softening point maleic modified tall oil rosin glycerol esters |
| SU1126597A1 (ru) * | 1983-02-04 | 1984-11-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древевесины Ан Латвсср | Способ получени сложных эфиров таллового масла |
| RU2050347C1 (ru) * | 1992-09-16 | 1995-12-20 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получения эфиров дистиллированного таллового масла |
-
2018
- 2018-09-20 RU RU2018133414A patent/RU2687070C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3106550A (en) * | 1959-08-27 | 1963-10-08 | Union Bag Camp Paper Corp | High softening point maleic modified tall oil rosin glycerol esters |
| SU1126597A1 (ru) * | 1983-02-04 | 1984-11-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии Древевесины Ан Латвсср | Способ получени сложных эфиров таллового масла |
| RU2050347C1 (ru) * | 1992-09-16 | 1995-12-20 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получения эфиров дистиллированного таллового масла |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| L. H. Dunlap et al. "The selective esterification of tall oil" Journal of the American Oil Chemists' Society 27(10):361-366, 1950. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Siatis et al. | Improvement of biodiesel production based on the application of ultrasound: monitoring of the procedure by FTIR spectroscopy | |
| Zhang et al. | Heteropoly acid-encapsulated metal–organic framework as a stable and highly efficient nanocatalyst for esterification reaction | |
| Hindryawati et al. | Transesterification of used cooking oil over alkali metal (Li, Na, K) supported rice husk silica as potential solid base catalyst | |
| Amani et al. | Highly active alumina-supported Cs–Zr mixed oxide catalysts for low-temperature transesterification of waste cooking oil | |
| Teo et al. | Alumina supported/unsupported mixed oxides of Ca and Mg as heterogeneous catalysts for transesterification of Nannochloropsis sp. microalga’s oil | |
| RU2009141605A (ru) | Способ получения биодизеля | |
| Bandyopadhyay-Ghosh et al. | Synthesis of soy-polyol by two step continuous route and development of soy-based polyurethane foam | |
| Susanti et al. | Synthesis of high surface area activated carbon derived from cocoa pods husk by hydrothermal carbonization and chemical activation using zinc chloride as activating agent | |
| Woo et al. | Biodiesel production from jatropha seeds with bead-type heterogeneous catalyst | |
| Pirouzmand et al. | Surfactant containing Ca/MCM-41 as a highly active, green and reusable catalyst for the transesterification of canola oil | |
| RU2687070C1 (ru) | Способ получения сложных эфиров таллового масла для изготовления жестких пенополиуретанов (варианты) | |
| Vilas-Bôas et al. | Study of the use of hydrotalcite–hydroxyapatite as heterogeneous catalysts for application in biodiesel using by-product as raw material | |
| Zhang et al. | Mesoporous Ag 1 (NH 4) 2 PW 12 O 40 heteropolyacids as effective catalysts for the esterification of oleic acid to biodiesel | |
| García-Sancho et al. | Influence of pore size and loading for Nb2O5/SBA-15 catalysts on synthetic ester production from free fatty acids of castor oil | |
| CA2762487C (en) | Corn stillage oil derivatives | |
| Negm et al. | Production of biodiesel production from castor oil using modified montmorillonite clay | |
| Siregar et al. | Synthesis and characterization of sodium silicate produced from corncobs as a heterogeneous catalyst in biodiesel production | |
| TW200626607A (en) | Sucrose fatty acid ester at a low degree of substitution and production process thereof | |
| CN109126860B (zh) | 一种利用双氧水制备酸性介孔分子筛的方法及酸性介孔分子筛的应用 | |
| Agustina et al. | Biodiesel production of palm oil mill effluent by using hydrotalcite catalyst | |
| Cheryl-Low et al. | Catalytic upgrading of bio oil model compound into polyol ester via green alginate catalyzed esterification reaction | |
| Ghoshray et al. | Enzymatic preparation of ricinoleic acid esters of long‐chain monohydric alcohols and properties of the esters | |
| US2442534A (en) | Mono-and/or diglyceride preparation | |
| US2468722A (en) | Method of making pentaerythritol dehydration products | |
| CN102295759A (zh) | 一种利用植物油废脚料采用分子筛催化剂生产生物基多元醇的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200921 |