本發(fā)明涉及一種松香甘油酯的制備方法，即涉及一種羧酸鹽催化松香和甘油酯化反應(yīng)制備松香甘油酯的新方法。

背景技術(shù)：

松香甘油酯是應(yīng)用最廣泛的一種松香酯，俗稱(chēng)酯膠，主要制造油漆、油墨、蠟紙、電工器材等，還可用于sbs噴膠/萬(wàn)能膠、eva熱熔膠、sbs/sis熱熔膠和熱熔壓敏膠等增粘劑，且在乳化香精和口香糖等食品中具有廣泛的用途。目前工業(yè)生產(chǎn)松香甘油酯的方法主要采用氧化鋅催化劑催化松香與甘油在220～290℃下長(zhǎng)時(shí)酯化反應(yīng)。傳統(tǒng)催化劑氧化鋅存在反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品色澤深等問(wèn)題。此外，為了降低產(chǎn)物松香甘油酯的色澤，在反應(yīng)過(guò)程中往往添加抗氧化、熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑等助劑。針對(duì)上述問(wèn)題，本申請(qǐng)采用羧酸鹽催化劑催化松香和甘油酯化反應(yīng)制備松香甘油酯。與上述方法相比，本方法具有催化劑反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)品色澤淺以及無(wú)需添加其他助劑等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為取代傳統(tǒng)催化劑催化松香和甘油酯化反應(yīng)制備松香甘油酯的生產(chǎn)方法，開(kāi)發(fā)松香和甘油酯化反應(yīng)的高效催化劑，在低溫短時(shí)反應(yīng)條件下制備松香甘油酯。

基于如上所述，本發(fā)明涉及一種松香甘油酯的制備方法，即涉及一種羧酸鹽催化劑催化松香和甘油制備松香甘油酯的新方法。其特征在于采用羧酸鹽為催化劑，在松香和催化劑質(zhì)量比為50:1～1000:1、松香和甘油質(zhì)量比為5:1～9:1、反應(yīng)體系絕對(duì)壓力20～80kpa、反應(yīng)溫度130～250℃下反應(yīng)1.0～12.0h制備松香甘油酯；所述的羧酸鹽催化劑為乙酸鋅、丙酸鋅、丁酸鋅、硬脂酸鋅、檸檬酸鋅、環(huán)烷酸鋅、草酸鋅、乳酸鋅、葡萄糖酸鋅、乙酸鐵、硬脂酸鐵、檸檬酸鐵、環(huán)烷酸鐵、草酸鐵、乳酸鐵或葡萄糖酸鐵中的一種。

本發(fā)明特征在于反應(yīng)條件以松香和羧酸鹽催化劑質(zhì)量比為100:1～500:1、松香和甘油質(zhì)量比為6:1～8:1、反應(yīng)溫度180～230℃、反應(yīng)體系絕對(duì)壓力30～60kpa、反應(yīng)時(shí)間4.0～8.0h為佳。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決這一技術(shù)問(wèn)題：

以乙酸鐵催化劑為例說(shuō)明具體的技術(shù)方案。

將松香15.0g、催化劑乙酸鐵0.05g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為95.3％，酸值為8.0mgkoh/g，軟化點(diǎn)為86.4℃，色澤淡黃；其中，松香甘油酯的收率為最后產(chǎn)物的質(zhì)量與松香和甘油總質(zhì)量的比值。

本發(fā)明與傳統(tǒng)反應(yīng)相比，其特點(diǎn)是：

1.催化劑催化活性高。

2.反應(yīng)所需溫度低、反應(yīng)時(shí)間短。

3.反應(yīng)過(guò)程無(wú)需添加其他助劑。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步說(shuō)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：將松香15.0g、催化劑乙酸鐵0.05g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為92.3％，酸值為8.0mgkoh/g，軟化點(diǎn)為86.4℃，色澤淡黃。

對(duì)比實(shí)施例1：將松香15.0g、甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為98.6％、酸值為45.4mgkoh/g，軟化點(diǎn)為110.2℃，色澤黃紅。

對(duì)比實(shí)施例2：將松香15.0g、催化劑氧化鋅0.05g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為97.5％，酸值為34.3mgkoh/g，軟化點(diǎn)為107.6℃，色澤深黃。

對(duì)比實(shí)施例3：將松香15.0g、催化劑氧化鋅0.10g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為96.9％，酸值為25.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為105.3℃，色澤黃色。

對(duì)比實(shí)施例4：將松香15.0g、催化劑氧化鋅0.05g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為96.0％，酸值為21.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為101.9℃，色澤黃棕。

對(duì)比實(shí)施例5：將松香15.0g、催化劑氧化鋅0.05g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為95.7％，酸值為19.5mgkoh/g，軟化點(diǎn)為103.6℃，色澤黃色。

對(duì)比實(shí)施例6：將松香15.0g、催化劑氧化鋅0.10g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至230℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為95.1％，酸值為15.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為99.2℃，色澤黃紅。

實(shí)施例2：將松香15.0g、催化劑乙酸鋅0.30g和甘油3.00g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為20kpa，加熱至130℃，攪拌反應(yīng)1h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為98.9％，酸值為59.9mgkoh/g，軟化點(diǎn)為84.6℃，色澤淡黃。

實(shí)施例3：將松香15.0g、催化劑丙酸鋅0.015g和甘油1.67g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為80kpa，加熱至250℃，攪拌反應(yīng)12h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為92.6％，酸值為8.8mgkoh/g，軟化點(diǎn)為86.3℃，色澤黃色。

實(shí)施例4：將松香15.0g、催化劑丁酸鋅0.028g和甘油2.14g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為50kpa，加熱至190℃，攪拌反應(yīng)7h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為93.5％，酸值為9.3mgkoh/g，軟化點(diǎn)為83.2℃，色澤淡黃。

實(shí)施例5：將松香15.0g、催化劑硬脂酸鋅0.075g和甘油2.50g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為30kpa，加熱至150℃，攪拌反應(yīng)4h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.4％，酸值為10.0mgkoh/g，軟化點(diǎn)為97.6℃，色澤淡黃。

實(shí)施例6：將松香15.0g、催化劑檸檬酸鋅0.038g和甘油2.31g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為40kpa，加熱至170℃，攪拌反應(yīng)5h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為93.9％，酸值為9.1mgkoh/g，軟化點(diǎn)為95.3℃，色澤淡黃。

實(shí)施例7：將松香15.0g、催化劑環(huán)烷酸鋅0.03g和甘油2.00g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為60kpa，加熱至180℃，攪拌反應(yīng)9h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為92.7％，酸值為8.9mgkoh/g，軟化點(diǎn)為85.8℃，色澤淡黃。

實(shí)施例8：將松香15.0g、催化劑草酸鋅0.021g和甘油1.76g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為75kpa，加熱至220℃，攪拌反應(yīng)11h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.0％，酸值為9.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為86.5℃，色澤黃色。

實(shí)施例9：將松香15.0g、催化劑乳酸鋅0.017g和甘油2.71g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為45kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)3h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.3％，酸值為10.0mgkoh/g，軟化點(diǎn)為98.5℃，色澤淡黃。

實(shí)施例10：將松香15.0g、催化劑葡萄酸鋅0.018g和甘油2.14g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為65kpa，加熱至210℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.2％，酸值為9.7mgkoh/g，軟化點(diǎn)為87.7℃，色澤黃色。

實(shí)施例11：將松香15.0g、催化劑硬脂酸鐵0.038g和甘油2.31g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為25kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)7h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為92.6％，酸值為8.1mgkoh/g，軟化點(diǎn)為97.3℃，色澤淡黃。

實(shí)施例12：將松香15.0g、催化劑檸檬酸鐵0.09g和甘油2.31g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為35kpa，加熱至180℃，攪拌反應(yīng)9h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為92.7％，酸值為8.4mgkoh/g，軟化點(diǎn)為95.8℃，色澤淡黃。

實(shí)施例13：將松香15.0g、催化劑環(huán)烷酸鐵0.08g和甘油2.30g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為55kpa，加熱至210℃，攪拌反應(yīng)6h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.6％，酸值為10.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為95.7℃，色澤淡黃。

實(shí)施例14：將松香15.0g、催化劑草酸鐵0.23g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為75kpa，加熱至195℃，攪拌反應(yīng)10h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為94.3％，酸值為9.0mgkoh/g，軟化點(diǎn)為90.7℃，色澤黃色。

實(shí)施例15：將松香15.0g、催化劑乳酸鐵0.12g和甘油2.64g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為80kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為93.0％，酸值為8.7mgkoh/g，軟化點(diǎn)為96.8℃，色澤淡黃。

實(shí)施例16：將松香15.0g、催化劑葡萄糖酸鐵0.20g和甘油2.24g投入配有攪拌器、溫度計(jì)、油水分離器和真空系統(tǒng)的反應(yīng)釜中，用200kpa氮?dú)庵脫Q反應(yīng)體系中空氣5次后，開(kāi)啟真空系統(tǒng)，控制反應(yīng)體系絕對(duì)壓力為75kpa，加熱至200℃，攪拌反應(yīng)8h后，即得產(chǎn)物松香甘油酯，其收率為95.0％，酸值為8.2mgkoh/g，軟化點(diǎn)為92.5℃，色澤淡黃。