專利名稱：一種微波促進(jìn)制備松香甘油酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深加工制精細(xì)化學(xué)品催化劑工藝，特別是涉及微波促進(jìn)制備松 香甘油酯的方法。
背景技術(shù)：
微波是頻率在300MHz-300GHz的電磁波，其波長(zhǎng)在100cm-lmm之間，能量 大約為幾個(gè)加o1—、微波是一種能量形式，在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為能量。目前微波 能在合成化學(xué)，材料科學(xué)，橡膠工業(yè)，造紙工業(yè)，皮革，塑料等行業(yè)都有應(yīng)用。
用于催化松香酯化反應(yīng)的催化劑有質(zhì)子酸、無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)試劑和固體酸 催化劑。質(zhì)子酸催化劑對(duì)反應(yīng)設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，與產(chǎn)物不易分離，松香酯化產(chǎn) 品色澤較深；無(wú)機(jī)鹽類與產(chǎn)物也不易分離；有機(jī)試劑作為催化劑不易得到，價(jià) 格較高。相對(duì)而言，固體酸催化劑具有較強(qiáng)的比較優(yōu)勢(shì)。但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，能耗 高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能解決設(shè)備腐蝕、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品色澤深、能耗高的問(wèn)題。本發(fā)明 內(nèi)容分為以下兩個(gè)部分
① 微波固相合成催化劑Zn0的方法
② 微波場(chǎng)中Zn0催化制備松香甘油酯的工藝
本發(fā)明技術(shù)方案如下 (1)微波固相合成Zn0
① 按比例稱取醋酸鋅和草酸，分別研磨裝入燒杯中混合均勻。
② 將燒杯置于微波爐中，在微波功率300-800W反應(yīng)2-8min。
③ 取出燒杯，加入一定量的乙醇浸泡10-30min，洗滌兩次，抽濾。
濾餅在烘箱中100-180。C干燥l-3h后移至馬弗爐中，400-60(TC焙燒2-4h，
制得催化劑Zn0。 (2)微波場(chǎng)中ZnO催化制備松香甘油酯的工藝
采用WF-4000C微波快速反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行松香甘油酯的合成。 在考察了微波功率、松香與甘油的摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng) 溫度等工藝參數(shù)對(duì)松香甘油酯產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的影響，確定了按以下工藝條件進(jìn) 行上述反應(yīng)，可獲得各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10287-88中 松香甘油酯相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)的要求的酯化產(chǎn)物。反應(yīng)時(shí)間僅為0. 5-lh。 工藝操作步驟如下
① 松香去皮、搗碎，裝入微波反應(yīng)釜中，裝分水器、冷凝管、攪拌器，加熱使 之完全熔化。
② 設(shè)定微波功率、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度如下 微波功率500-1000W
反應(yīng)溫度250-280°C 反應(yīng)時(shí)間0.5-lh
③ 溫度升至反應(yīng)溫度下3(TC時(shí)，按松香甘油=1.5-2 : 1 (摩爾比)，催化 劑用量0.1-0.4% (以松香質(zhì)量為基)，加入甘油和催化劑，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
④ 反應(yīng)結(jié)束冷卻后，加入三氯甲烷，分離出催化劑，蒸餾得到酯化產(chǎn)物。對(duì)產(chǎn) 物進(jìn)行分析測(cè)定。
本技術(shù)發(fā)明利用微波固相反應(yīng)，合成了顆粒小、粒度均勻的Zn0，并在微波 中用Zn0催化松香與甘油的酯化反應(yīng)，與傳統(tǒng)工藝相比，反應(yīng)時(shí)間大大縮短， 產(chǎn)物色度也有較大的改善。
酯化產(chǎn)物酸值在6-9K0Hmg/g，色度(鐵鈷法)6.7-8.8，軟化點(diǎn)86-89"C，溶解 度(與苯1:1)清，比重(25°C/25°C) 1.082—1.088，灰分0. 03%-0. 05%。反應(yīng)時(shí)間大大縮短，松香甘油酯的色度也下降。充分體現(xiàn)了微波促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速
度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
按技術(shù)方案中Zn0的制備工藝條件，制備出Zn0催化劑，在微波輻射下催 化松香與甘油的酯化反應(yīng)，合成松香甘油酯。下面的實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的 實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此例。 實(shí)施例l:
在微波反應(yīng)器中，按松香甘油=1.5-2: 1 (mol)，催化劑用量0.1-0.4 % (以松香質(zhì)量為基)，微波功率500-1000W，反應(yīng)溫度250-280°C，反應(yīng)時(shí) 間0.5-lh。用Zn0催化松香與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)。經(jīng)分析，酯化產(chǎn)物的相關(guān)
質(zhì)量指標(biāo)如下
酸值8.8mgK0H/g， 色度(鐵鈷法)8， 軟化點(diǎn)87.9°C，
溶解度(與苯1:1)清， 比重(25°C/25°C) 1.088， 灰分0.05%。 實(shí)施例2:
在微波反應(yīng)器中，按松香甘油=1.5-2: 1 (mol)，催化劑用量0.1-0.4 % (以松
香質(zhì)量為基)，微波功率500-1000W,反應(yīng)溫度250-280°C，反應(yīng)時(shí)間0. 5-lh。 用ZnO催化松香與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)。經(jīng)分析，酯化產(chǎn)物的相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)如下 酸值8.2mgK0H/g， 色度(鐵鈷法)7， 軟化點(diǎn)87.2°C,
溶解度(與苯1:1)清， 比重(25°C/25°C) 1.085， 灰分0.03%。 實(shí)施例3:
在微波反應(yīng)器中，按松香甘油=1.5-2: 1 (mol)，催化劑用量0.1-0.4 % (以松香質(zhì)量為基)，微波功率500-IOOOW，反應(yīng)溫度250-280°C，反應(yīng)時(shí) 間0.5-lh。用Zn0催化松香與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)。經(jīng)分析，酯化產(chǎn)物的相關(guān)
質(zhì)量指標(biāo)如下
酸值8.6m沐0H/g， 色度(鐵鈷法)7， 軟化點(diǎn)87.5°C，
溶解度(與苯i:i)清， 比重(25°C/25°C) 1.086， 灰分0.04%。 實(shí)施例4:
在微波反應(yīng)器中，按松香甘油=1.5-2: 1 (mol)，催化劑用量0.1-0.4 % (以松香質(zhì)量為基)，微波功率500-1000W，反應(yīng)溫度250-280°C，反應(yīng)時(shí) 間0.5-lh。用Zn0催化松香與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)。經(jīng)分析，酯化產(chǎn)物的相關(guān)
質(zhì)量指標(biāo)如下
酸值6.7mgK0H/g， 色度(鐵鈷法)7， 軟化點(diǎn)86.0°C，
溶解度(與苯l:l)清， 比重(25°C/25°C) 1.082， 灰分0.04%。 實(shí)施例5:
在微波反應(yīng)器中，按松香甘油=1.5-2: 1 (mol)，催化劑用量0.1-0.4 Q% (以松香質(zhì)量為基)，微波功率500-1000W,反應(yīng)溫度250-280°C，反應(yīng)時(shí) 間0.5-lh。用ZnO催化松香與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)。經(jīng)分析，酯化產(chǎn)物的相關(guān)
質(zhì)量指標(biāo)如下
酸值7. lmgK0H/g， 色度(鐵鈷法)7， 軟化點(diǎn)86.4°C，
溶解度(與苯l:l)清， 比重(25°C/25°C) 1.084， 灰分0.05%。
權(quán)利要求
1.一種微波促進(jìn)制備松香甘油酯的方法，其特征在于包含如下工藝步驟①按比例稱取醋酸鋅和草酸研細(xì)混合裝入燒杯，在微波功率300-800W輻射下固相反應(yīng)2-8min；②取出燒杯，用乙醇浸泡10-30min，洗滌兩次，抽濾；③在烘箱中100-180℃干燥1-3h，移至馬弗爐中400-600℃焙燒2-4h，制得ZnO；④以松香質(zhì)量為基，按松香甘油＝1.5-21(mol)，ZnO催化劑用量0.1-0.4％，在WF-4000C微波反應(yīng)器中，裝分水器、冷凝管、攪拌器，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波促進(jìn)制備松香甘油酯的方法，其特征在于所 述置于微波爐中的微波功率500-IOOOW，反應(yīng)溫度250-280°C ，反應(yīng)時(shí)間0. 5-lh。
全文摘要
本發(fā)明涉及深加工制精細(xì)化學(xué)品催化劑工藝，特別是涉及微波促進(jìn)制備松香甘油酯的方法。特別是用微波固相法制備出固體酸ZnO催化劑，在WF-4000C微波反應(yīng)系統(tǒng)中催化松香酯化反應(yīng)制松香甘油酯。ZnO制備工藝條件為醋酸鋅與草酸研細(xì)混合后加入燒杯置于微波反應(yīng)器內(nèi)，300-800W輻射下反應(yīng)3-8min，乙醇浸漬，洗滌，兩次抽濾后100-180℃干燥1-3h，馬弗爐400-600℃焙燒2-4h。微波場(chǎng)中松香與甘油酯化反應(yīng)工藝條件為松香∶甘油＝1.5-2∶1(mol)，ZnO催化劑用量0.1-0.4％(以松香質(zhì)量為基)，微波功率500-1000W，反應(yīng)溫度250-280℃，反應(yīng)時(shí)間0.5-1h。酯化產(chǎn)物酸值在6-9KOHmg/g，色度(鐵鈷法)6.7-8.8，軟化點(diǎn)86-89℃，溶解度(與苯1∶1)清，比重(25℃/25℃)1.082-1.088，灰分0.03％-0.05％。
文檔編號(hào)C09F1/00GK101372605SQ200810233468
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者張思華, 曹振恒, 王亞明, 蔣麗紅, 賈慶明, 郭會(huì)仙, 陜紹云 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)