專利名稱:一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及皮革化工技術(shù)領(lǐng)域,具體說是一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法。
背景技術(shù):
磷酸酯類皮革加脂劑因其合成工藝上的簡易性、良好的加脂性能以及與鉻鞣革中 鉻的絡合性,成為當前加脂劑的開發(fā)熱點之一。工業(yè)上采用五氧化二磷與長鏈脂肪醇進行 磷酸化反應,再中和的方法合成磷酸酯皮革加脂劑,該皮革加脂劑屬于陰離子型皮革加脂 劑產(chǎn)品。磷酸化反應的示意性反應式如下
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從上面的反應式可知,五氧化二磷與長鏈脂肪醇反應得到的產(chǎn)物主要是單烷基磷 酸酯和雙烷基磷酸酯的混合物,另外還有一定量的焦磷酸酯和聚磷酸酯。通過調(diào)整長鏈脂 肪醇與五氧化二磷的摩爾配比,可以得到單烷基磷酸酯為主或雙烷基磷酸酯為主的產(chǎn)品。 當五氧化二磷與長鏈脂肪醇的摩爾比為1 2時,得到單烷基磷酸酯為主的產(chǎn)品;當摩爾比 為4 1時,得到雙烷基磷酸酯為主的產(chǎn)品。單烷基磷酸酯與雙烷基磷酸酯、聚磷酸酯相比具有更好的水乳化性和滲透性。目 前,皮革加脂主要通過水乳液的方式進行,為了保證加脂劑能夠滲透到皮革纖維內(nèi)部,要求 加脂劑具有較好的水乳化性能和滲透性能。因此,通常在磷酸化反應結(jié)束后,對產(chǎn)物中的焦 磷酸酯和聚磷酸酯進行水解,使分子變小,提高產(chǎn)物的水乳化性能。水解反應的示意性反應 式如下<formula>formula see original document page 3</formula> 由該水解反應式可知,通過水解反應,將焦磷酸酯和聚磷酸酯分解為單烷基磷酸
酯和游離磷酸,使得產(chǎn)物中的單烷基磷酸酯比例升高,產(chǎn)物水乳化性能增強,但同時產(chǎn)物中的游離磷酸比例增高,對環(huán)境的污染性增強。由此可見,通過對磷酸化產(chǎn)物進行水解,雖能 使加脂劑分子變小,提高產(chǎn)物中單烷基磷酸酯的比例,但也會提高產(chǎn)物中游離磷酸的含量, 對環(huán)境產(chǎn)生污染,不符合清潔化生產(chǎn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種磷酸酯皮革加脂劑的 制備方法,在增強加脂劑水乳化性能的同時,不增加游離磷酸的含量,避免了對環(huán)境的污
^fe ο本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,按以下步驟進行
步驟1 按質(zhì)量比2. 6 3. 8 1,分別取長鏈脂肪醇和五氧化二磷,在60 90°C 的溫度條件下反應2 3h,制得長鏈脂肪醇磷酸酯;步驟2 將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60 65°C,再加入低碳醇,低碳 醇的質(zhì)量分數(shù)為該長鏈脂肪醇磷酸酯質(zhì)量分數(shù)的2 5%,在60 80°C的溫度下反應2 3h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;步驟3 將步驟2經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60 65°C,再加入堿性化 合物,使得長鏈脂肪醇磷酸酯的pH值為7. 0 7. 5,制得長鏈脂肪醇磷酸酯皮革加脂劑。所述長鏈脂肪醇采用C12 C18長鏈脂肪醇中的一種,或者任意幾種的混合物,當采 用任意幾種的混合物時,各組份采用任意比例。所述低碳醇采用乙醇、異丙醇、丙醇或丁醇中的一種,或者任意幾種的組合,當采 用任意幾種的組合時,各組份采用任意比例。所述堿性化合物采用質(zhì)量分數(shù)為25%的氨水或質(zhì)量分數(shù)為30%的氫氧化鈉水溶 液或質(zhì)量分數(shù)為30%的氫氧化鉀水溶液。本發(fā)明制備方法中醇解過程的示意性反應式如下
OOOO
Il Il R2OH M
R1O—P-O-P-OR1-R1O-P-OH+ R1O-P-OR2
Iiιι
OH OHOHOH
^nO O
O ΠR2OH Il 丄Il
R O—P-O-P-OH—R1O-P-OH + R2O-P-OH
1 ι ιI I
OH OHOH HO式中,R1為碳鏈在12 18的長鏈烷基,R2為碳鏈在2 4的短鏈烷基。由上述醇解反應式可知,通過醇解反應,一方面將焦烷基磷酸酯和聚磷酸酯分解 成分子較小的產(chǎn)物,提高產(chǎn)物的水乳化性能,另一方面,不產(chǎn)生游離磷酸,有利于實現(xiàn)清潔
化生產(chǎn)。本發(fā)明將常規(guī)磷酸化制備皮革加脂劑工藝中采用的水解反應改為醇解反應,將長 鏈脂肪醇與五氧化二磷經(jīng)磷酸化反應、醇解反應和中和反應制得加脂劑。采用低碳醇對長 鏈脂肪醇與五氧化二磷的磷酸化產(chǎn)物進行醇解,既提高了加脂劑的水乳化性,也不產(chǎn)生游離磷酸,有利于環(huán)境的保護。用于皮革加脂時,加脂劑中的磷酸根能與鉻鞣革中的鉻絡合, 賦予皮革長久性的加脂效果。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步詳細說明。實施例1十二醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將186g十二醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升溫 600C,待十二醇熔化均勻后,分批向反應器中加入71. 53g五氧化二磷,保溫反應30分鐘,然 后升溫80°C反應3h,制得257. 53g長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,加入5. 15g正丁醇,保溫醇解反應 2h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,再加入氨含量為25%的氨水,將反應 物PH調(diào)至7. 0,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十二醇磷酸 酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例2十八醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將269. Sg十八醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升 溫70°C,待十八醇熔化均勻后,分批向反應器中加入71g五氧化二磷,保溫反應30分鐘,然 后升溫至90°C反應2h,制得340. Sg長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,加入8. 52g異丙醇,保溫醇解反應 2h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,緩慢滴加氨含量為25%的氨水,將反 應物PH調(diào)至7. 5,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十八醇磷 酸酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例3十五醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將212. Sg十五醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升溫80°C,待三種長鏈脂肪醇熔化均勻后,分批向反應器中加入56g五氧化二磷,保溫反應30 分鐘,然后升溫至90°C反應3h,制得268. Sg長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,加入13. 4g丙醇,保溫醇解反應3h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,緩慢滴加氨含量為25%的氨水,將反 應物PH調(diào)至7. 5,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十五醇磷 酸酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例4十三醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將200g十三醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升溫 600C,待十三醇熔化均勻后,分批向反應器中加入71. 53g五氧化二磷,保溫反應30分鐘,然 后在60°C反應2h,制得271. 53g長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,加入乙醇7. 73g,保溫醇解反應 2h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫60°C,緩慢滴加氨含量為25%的氨水,將反應 物PH調(diào)至7. 0,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十三醇磷酸 酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例5十四醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將269. Sg十四醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升 溫70°C,待十八醇熔化均勻后,分批向反應器中加入71g五氧化二磷,保溫反應30分鐘,然 后升溫至90°C反應2h,制得340. Sg長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,加入8. 52g異丙醇,保溫醇解反應 2h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,緩慢滴加氨含量為25%的氨水,將反 應物PH調(diào)至7. 5,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十四醇磷 酸酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例6十六醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將212. Sg十六醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升 溫80°C,待三種長鏈脂肪醇熔化均勻后,分批向反應器中加入56g五氧化二磷,保溫反應30 分鐘,然后升溫至90°C反應3h,制得268. Sg長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,加入13. 4g丙醇,保溫醇解反應3h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至65°C,緩慢滴加氨含量為25%的氨水,將反 應物PH調(diào)至7. 5,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十六醇磷 酸酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。實施例7十七醇磷酸酯皮革加脂劑的制備1、磷酸化反應將256g十七醇加入裝有攪拌器、冷凝管的干燥四口玻璃燒瓶中,水浴加熱,升溫 600C,待十七醇熔化均勻后,分批向反應器中加入71. 53g五氧化二磷,保溫反應30分鐘,然 后升溫80°C反應3h,制得327. 53g長鏈脂肪醇磷酸酯;2、醇解反應將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,加入5. 15g正丁醇,保溫醇解反應 2h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3、中和反應經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60°C,再加入氨含量為25%的氨水,將反應物PH調(diào)至7. 0,向其中加入去離子水,控制產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)為45%,出料得十七醇磷酸 酯皮革加脂劑,產(chǎn)物冷卻后為乳白色膏狀。
權(quán)利要求
一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,其特征在于按以下步驟進行步驟1、按2.6~3.8∶1的質(zhì)量比分別取長鏈脂肪醇和五氧化二磷,在60~90℃的溫度條件下反應2~3h,制得長鏈脂肪醇磷酸酯;步驟2、將步驟1所得的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60~65℃,再加入低碳醇,低碳醇的質(zhì)量分數(shù)為該長鏈脂肪醇磷酸酯質(zhì)量分數(shù)的2~5%,在60~80℃的溫度下反應2~3h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;步驟3、將步驟2經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫至60~65℃,再加入堿性化合物,調(diào)節(jié)長鏈脂肪醇磷酸酯的pH值為7.0~7.5,制得長鏈脂肪醇磷酸酯皮革加脂劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,其特征在于所述長鏈脂 肪醇采用C12 C18長鏈脂肪醇中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,其特征在于所述低碳醇 采用乙醇、異丙醇、丙醇或丁醇中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,其特征在于所述步驟2 中低碳醇的質(zhì)量分數(shù)為長鏈脂肪醇磷酸酯質(zhì)量分數(shù)的2. 5 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,其特征在于所述堿性化 合物采用質(zhì)量分數(shù)為25%的氨水或質(zhì)量分數(shù)為30%的氫氧化鈉水溶液或質(zhì)量分數(shù)為30% 的氫氧化鉀水溶液。
全文摘要
一種磷酸酯皮革加脂劑的制備方法,按以下步驟進行1.按質(zhì)量比2.6~3.8∶1取長鏈脂肪醇和五氧化二磷,在60~90℃下反應2~3h,制得長鏈脂肪醇磷酸酯;2.將所得長鏈脂肪醇磷酸酯降溫,再加入低碳醇,在60~80℃的溫度下反應2~3h,得到醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯;3.經(jīng)醇解后的長鏈脂肪醇磷酸酯降溫,再加入堿性化合物,使得長鏈脂肪醇磷酸酯的pH值為7.0~7.5,制得長鏈脂肪醇磷酸酯皮革加脂劑。本發(fā)明采用低碳醇對長鏈脂肪醇與五氧化二磷的磷酸化產(chǎn)物進行醇解,既提高了加脂劑的水乳化性,也不產(chǎn)生游離磷酸,有利于環(huán)境的保護,賦予皮革長久性的加脂效果。
文檔編號C14C9/02GK101831514SQ20101017493
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月15日
發(fā)明者李臣 申請人:甘肅宏良皮業(yè)股份有限公司