專利名稱：一種酯化蠟的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型大分子功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特指以微晶蠟為原料，氧化酯化合成酯化蠟的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的合成酯化蠟的原料以石蠟為主，采用分步法加工，即石蠟先氧化成氧化蠟， 再與醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯化蠟。專利[CN1123^6A —種高酯值蠟的制備方法]報道了用不飽和羧酸或酸酐與一元醇在酸性催化劑的條件下酯化，然后該酯化物與聚烯烴蠟和石油烴類蠟在激發(fā)劑的條件下進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)制取高酯值蠟。該產(chǎn)品雖然酯化值為70-80mgK0H/g，但操作復(fù)雜，反應(yīng)時間長，并加入了聚合助劑氧化二異丙苯。文獻(xiàn)[氧化蠟的酯化改性，精細(xì)與化學(xué)專用品.2007,15(8) :20-22, 25]報道了氧化蠟合成酯化蠟的方法，采用的是先制備氧化蠟，然后再酯化的工藝，并加入了苯作為帶水劑，產(chǎn)品酸值l(TiaiigK0H/g，酯化值6廣65mgK0H/g。 文獻(xiàn)[氧化微晶蠟的研究，當(dāng)代化工.2004, 33(4) :217-219]和文獻(xiàn)[微晶蠟催化氧化改性工藝的研究，江蘇化工，2004，32 O) :43-44，48]均使用了金屬鹽作為氧化催化劑，所得到的產(chǎn)品顏色較深，且產(chǎn)物酸值較高，達(dá)到30mgK0H/g。文獻(xiàn)[硬質(zhì)氧化蠟的研制，石化技術(shù)與應(yīng)用.2007，25 (4) :314-315]報道了氮氣保護(hù)條件下生產(chǎn)硬質(zhì)氧化蠟的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微晶蠟一步法合成高性能酯化蠟的方法。該產(chǎn)品的酸值(2 10mgK0H/g)和酯化值(7(T86mgK0H/g)符合天然巴西棕櫚蠟的指標(biāo)要求。本發(fā)明的反應(yīng)通式如下 氧化反應(yīng)CnH
2n+2 —CnH2n+,+H02· C H2n+1'+02 — Cn^1H2ntlCOO-Cn-iH2n+1COO+CnH2n+2 — ClriH2lriCOOi^CnH2lrt*
Cn-AnJOO+Cn-AnJOO· —
酯化反應(yīng) Cn-An+iCOOH+CA^OH ^ ClriH2lriCOOCmH2n^H2O (n=30 60， m=18 24)
烴類氧化過程包含許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，在生成大量脂肪酸的同時，還會生成少量的醇、酮、醚等物質(zhì)，而酸和醇會發(fā)生酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，如果在過程中加入一定量的助酯化劑和酯化催化劑，與大量脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng)，促進(jìn)可逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行，就可以達(dá)到減少酸值、提高酯化值的目的。本發(fā)明一種酯化蠟，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通式為ClriH2lriCOOCmH2nrl，其中n=3(T60，m=18 24，酸值為2 10mgK0H/g、酯化值為7(T86mgK0H/g是一種新型的酯化蠟。上述一種酯化蠟的合成方法，按照下述步驟進(jìn)行
3將微晶蠟與高碳醇的按質(zhì)量5-20 1加入三口燒瓶中，升溫至10(T120°C，使其熔解，加入占微晶蠟質(zhì)量0. 29Π). 6%的弱酸性酯化催化劑，通入1. 8^2. 0L/(h-g)(單位每小時、每克原料)的氧氣，控制反應(yīng)溫度在14(T160°C，反應(yīng)后結(jié)束，趁熱取出產(chǎn)品。其中所述的高碳醇為CnH2n+10H，n=18^24 ；
其中所述的弱酸性酯化催化劑為亞硫酸、對甲苯磺酸、醋酸或草酸等。其中所述的微晶蠟為行業(yè)統(tǒng)稱，結(jié)構(gòu)式CnH2n+2，其中η=3(Γ60。本發(fā)明優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下三個方面
1. 一步法產(chǎn)品酯化值高于分步法，酸值低于分步法。2. 一步法工藝不采用氧化催化劑、氮氣保護(hù)氣、帶水劑以及聚合助劑等物料。3. 一步法工藝反應(yīng)時間短，操作簡便，所用物料品種少，節(jié)約成本。具體實施方法
為了更好的理解與實施，下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明本新型酯化蠟的制備方法。實施例1
在裝有溫度計、進(jìn)氣管和尾氣管的250毫升三口燒瓶中加入20克微晶蠟、1克二十四碳醇，升溫至120°C，待微晶蠟和二十四碳醇熔化后，加入弱酸性酯化催化劑對甲苯磺酸0. 04 克，升溫至150°C，通入2. 0L/(h-g)的氧氣，反應(yīng)6小時，氧化酯化反應(yīng)結(jié)束后，趁熱倒出，得產(chǎn)品21克左右。(實施例1的主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式=ClriH2lrtCOOCmH2lrt,其中n=3(T60，m=24) 實施例2
步驟同實施例1，將二十四醇的用量改為4克，將對甲苯磺酸改為亞硫酸，用量改為0. 1 克，得最終產(chǎn)品M克左右。(實施例2的主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式=ClriH2lriCOOCmH2lrt,其中η=3(Γ60， m=24)
實施例3
在裝有溫度計、進(jìn)氣管和尾氣管的250毫升三口燒瓶中加入20克微晶蠟、1克十八醇， 升溫至120°C，待微晶蠟和十八醇熔化后，加入弱酸性酯化催化劑對甲苯磺酸0. 04克，升溫至150°C，通入2. OL/ (h·g)的氧氣，反應(yīng)6小時，氧化酯化反應(yīng)結(jié)束后，趁熱倒出，得產(chǎn)品21 克左右。(實施例3的主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式=ClriH2lrtCOOCmH2lrt,其中n=3(T60，m=18) 實施例4
步驟同實施例4，將十八醇的用量改為4克，將對甲苯磺酸改為亞硫酸，用量改為0. 1 克，得最終產(chǎn)品M克左右。(實施例4的主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)式=ClriH2lriCOOCmH2lrt,其中η=3(Γ60， m=18)
測定6種產(chǎn)品的性質(zhì)，見表1 表權(quán)利要求
1.一種酯化蠟的合成方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行將微晶蠟與高碳醇的按質(zhì)量5-20 1加入三口燒瓶中，升溫至10(T120°C，使其熔解，加入占微晶蠟質(zhì)量0. 29ΓΟ. 6%的弱酸性酯化催化劑，通入1. 8^2. 0L/(h-g)的氧氣，控制反應(yīng)溫度在14(T160°C，反應(yīng)后結(jié)束，趁熱取出產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酯化蠟的合成方法，其特征在于其中所述的高碳醇為 CnH2n+10H, n=18 24。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酯化蠟的合成方法，其特征在于其中所述的弱酸性酯化催化劑為亞硫酸、對甲苯磺酸、醋酸或草酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酯化蠟的合成方法，其特征在于其中所述的微晶蠟的結(jié)構(gòu)式為 CnH2n+2，n=30-60。
全文摘要
本發(fā)明一種酯化蠟的合成方法，涉及新型大分子功能材料技術(shù)領(lǐng)域。以微晶蠟為原料一步法氧化酯化合成酯化蠟的方法。該方法制備的產(chǎn)品可以部分替代天然巴西棕櫚蠟，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通式為Cn-1H2n+1COOCmH2m-1(其中n=30~60，m=18~24)，酸值為2~10mgKOH/g、酯化值為70~86mgKOH/g；合成方法如下將微晶蠟與高碳醇(CnH2n+1OH，n=18~24)按加入三口燒瓶中，升溫，使其熔解，加入弱酸性酯化催化劑，通入定量氧氣，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)一定時間后結(jié)束，趁熱取出產(chǎn)品，稱重。本發(fā)明產(chǎn)品酯化值高于分步法，酸值低于分步法。
文檔編號C07C69/26GK102503820SQ20111039397
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者孔泳, 安曉杰, 徐婷婷, 楊基和, 花蓓蓓 申請人:常州大學(xué)