2013年第17期廣東化工第40卷總第259期www.gdchem.com乙二醇硬脂酸酯的合成研究傅挺進(jìn),蔡雅娟瀘天化股份有限公司技術(shù)中心,四川瀘州646300)[摘要]采用正交實(shí)驗(yàn)對影響乙二醇硬脂酸酯合成的因素做比較分析,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用自制負(fù)載型催化劑,能夠用較少的乙二醇量合成合格產(chǎn)品,較優(yōu)的合成條件為:酸醇摩爾比1:0.8,初始反應(yīng)溫度190℃,反應(yīng)05h后升溫到220-230℃繼續(xù)反應(yīng)1h,催化劑用量0.6%,硬脂酸酯化率可達(dá)988%,物料收率99.2%。[關(guān)鍵詞]乙二醇硬脂酸酯;珠光劑;單酯;合成[中圖分類號TQ016.1獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-1865(2013)170079-02Synthesis Study of glycol stearateFu Tingjin, Cai Yajuan(Lutianhua CO, Ltd, Luzhou 646300, China)Abstract: Orthogonal experiment is conducted to compare and analyze the factors effecting the compound of ethylene glycol stearate, the experiment resultshowed that self-made supported catalyst was available to compound qualified products with less ethylene glycol, optimum synthesis conditions were: acid alcoholmole ratio 1: 0.8, the initial reaction temperature 190 C, react 0.5 h, the reaction temperature was raised to 220-230 C continue to react lh, the amount of catalyst0.6% reaching a esterification rate of 98.8%for stearic acid, and material yield rate of 99.2%Keywords: glycol stearate: pearling agent; monoester; synthesis乙二醇硬脂酸酯具有多種用途,作為非離子表面活性劑,其方式,可明顯提高硬脂酸酯化率和降低產(chǎn)品的乙二醇含量,但無毒、生物降解性好,原料豐富且價(jià)格低。利用其乳化性能,工物料收率會因此明顯降低。經(jīng)筆者實(shí)驗(yàn),無論物料配比、反應(yīng)溫業(yè)上可用作潤滑劑和脫模劑,食品行業(yè)方面且具備一定的防腐抗度和不同的除水方式(通氮除水、冷凝回流、真空抽濾),未發(fā)生菌功效。此外還可作為分散劑、增溶劑、潤滑劑、抗靜電劑等。物料暴沸溢出情況且未洗滌處理的試驗(yàn)樣,其物料收率在987但其主要用途是在液體洗滌劑中,參考加入量1%2%,能明顯%994%范圍。若物料收率大于1,則說明物料反應(yīng)量很少且反增加產(chǎn)品的珠光效果,且能增加產(chǎn)品的黏度,具有滋潤皮膚、養(yǎng)應(yīng)溫度較低。發(fā)護(hù)發(fā)的功效。與其它類型的表面活性劑的相溶性好,能體現(xiàn)其穩(wěn)定的珠光效果和增稠調(diào)理的功能。相比而言乙二醇硬脂酸雙酯硬脂酸酯化率%≈加入的硬脂酸量產(chǎn)品量x產(chǎn)品酸值/硬脂酸酸值x100加入的硬脂酸量產(chǎn)生的珠光較強(qiáng)烈,而單酯產(chǎn)生的珠光更為細(xì)膩近年研究乙二醇硬脂酸酯的報(bào)道主要集中在不同類型催化劑物科收率一反應(yīng)前物料總重(不含催化劑量),完全反應(yīng)理論生成水量100很多資料中硬脂酸酯化率以物料初始酸值和反應(yīng)后產(chǎn)品酸值品色澤和提高工藝的環(huán)保性能,此外也有專門針對產(chǎn)品在化妝品的差異來計(jì)算,筆者認(rèn)為存在誤差,因?yàn)榉磻?yīng)前后的量并不相行業(yè)及應(yīng)對高剪切作用下珠光效果的持續(xù)性研究等。本文主要利用自制負(fù)載型催化劑,優(yōu)化合成條件,并綜合考慮生產(chǎn)應(yīng)用情表1乙二醇硬脂酸單酯正交表1實(shí)驗(yàn)部分Tab 1 Glycol stearate orthogonal table實(shí)驗(yàn)反應(yīng)應(yīng)酸醇摩催化劑1.1試劑與儀器除水方式試劑:乙二醇(分析純)、硬脂酸(印尼1801)、自制負(fù)載型催編號溫度/℃時間h爾配比用量%化劑;1:1.11.00.5h抽真空151:1.00.6直接抽真空SHJM-1型數(shù)顯恒溫?cái)嚢杓訜崽?、PL4002梅特勒電子天平、SHB-Ⅲl:0.90.5分水冷凝型循環(huán)水多用真空泵通氮12實(shí)驗(yàn)方法23456789012B4165l:1.0通氮硬脂酸,乙二醇和催化劑經(jīng)電子天平稱量計(jì)量后,依次加入1651.5l:1.10.4分水冷凝四口燒瓶(已稱重中,并將燒瓶固定在數(shù)顯加熱套方盒中,接好1:0.8直接抽真空攪拌器、分水器(分水器上接冷凝管)、熱電阻溫度計(jì)套管(數(shù)顯加66888251:0.90.60.5h抽真空熱套溫度反饋用)、水銀溫度計(jì)(實(shí)測反應(yīng)液溫度),加熱,物料完11:0.904直接抽真空全熔化后開啟攪拌器并使攪拌速度固定在300r/min,繼續(xù)升溫到1.51:0.80.50.5h抽真空預(yù)定反應(yīng)溫度(水銀溫度計(jì)實(shí)測反應(yīng)液溫度)并保持?jǐn)?shù)顯加熱套溫控穩(wěn)定,開始計(jì)時,反應(yīng)完畢后將四口燒瓶取下稱重,催化劑沉:1.0淀在燒瓶底部,將上層反應(yīng)液倒入不銹鋼樣品托盤中冷卻后,按1901:0.80.6分水冷凝190規(guī)定分析方法取樣分析。1.0通氮1.3實(shí)驗(yàn)方案15205h抽真空按上述確定的各影響因素的水平,制定L164)正交表,具體直接抽真空如表1。注:反應(yīng)時間以實(shí)測反應(yīng)溫度達(dá)到預(yù)定反應(yīng)溫度后計(jì);催化劑用量以硬14產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和分析方法脂酸質(zhì)量計(jì)乙二醇硬脂酸酯的分析指標(biāo)及分析方法按QBT4312-2012規(guī)定的方法執(zhí)行2數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)中常用指標(biāo)有酸值、乙二醇含量和物料收率,實(shí)驗(yàn)過程2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)常用釋水量國多少判斷反應(yīng)進(jìn)行程度。本文不采用熱水洗滌反應(yīng)樣品的方法,并綜合考慮硬脂酸酯化率、產(chǎn)品乙二醇含量、物料上述正交實(shí)中國煤化工收率3個指標(biāo),是為了避免指標(biāo)的片面性,如為提高硬脂酸酯化CNMHG率將乙二醇過量,反應(yīng)完畢后將反應(yīng)品在熱水中洗滌除去乙二醇收稿日期]20130725作者簡介傅挺進(jìn)(1979),男,重慶豐都人,學(xué)士,中級工程師,主要從事精細(xì)化工產(chǎn)品開發(fā)和項(xiàng)目調(diào)研。廣東化工2013年第17期www.gdchem.com第40卷總第259期表2正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反應(yīng)溫度中,180℃下較低,而在190℃下為97.61%,因此Tab.2 The results of orthogonal experi保持較高的反應(yīng)溫度是提高硬脂酸轉(zhuǎn)化率的重點(diǎn)序號產(chǎn)品酸值硬脂酸酯化率%產(chǎn)品乙二醇含量%反應(yīng)時間也遵循了時間越長轉(zhuǎn)化率越高的普遍規(guī)律,且變化99213.7648,91145物料配比中,理論單酯配比1:1時硬脂酸轉(zhuǎn)化率最低,乙二2345683.2510.91醇過量時硬脂酸轉(zhuǎn)化率較高,但在兩者摩爾比為1:0.9、1:0.876.1時,硬脂酸轉(zhuǎn)化率仍然較高隨著乙二醇摩爾比的減小而呈增大趨勢,這時單酯轉(zhuǎn)化為雙酯,使硬脂酸酯化率增加67.3999催化劑用量方面呈不規(guī)則變化,0.6%用量時酯化率最大,51.01步減少催化劑用量,0.5%時平均轉(zhuǎn)化率最低為7257%,但0478901243.63%用量時則與1%用量時效果相當(dāng)。除水方式中,反應(yīng)05h后抽真空的方式較直接抽真空的方式略好,但兩者與不抽真空僅僅使用分水冷凝的方式相比并沒有改1469923.89善。通氮方式效果最好,且從實(shí)驗(yàn)情況來看,反應(yīng)液和樣品的顏2.52最淺。幾種除水方式中,實(shí)驗(yàn)室通氮是用氮?dú)怃撈考訙p壓閥連玻管插入反應(yīng)燒瓶,氮?dú)饬髁坎▌咏?jīng)常造成反應(yīng)物料溢出,而實(shí)驗(yàn)用攪拌器密封性較差,在抽真空的情況下反而加劇了反應(yīng)燒瓶中空氣的流動,造成效果較差。7243結(jié)論22正交指標(biāo)分析以自制負(fù)載型催化劑合成乙二醇硬脂酸酯,其催化活性好用量少,后處理簡便,產(chǎn)品質(zhì)量符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QBT4312-2012要求表3正交分析表按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)QB/T4312-2012指標(biāo)情況綜合考慮并結(jié)合實(shí)驗(yàn)情Tab 3 Orthogonal analysis tab況,硬脂酸乙二醇單酯較優(yōu)的反應(yīng)條件為:物料酸醇摩爾比為反應(yīng)物料摩催化劑1:0.8,初始反應(yīng)溫度190℃,反應(yīng)0.5h后升溫到220-230℃繼影響溫度/℃時間/h爾配比用量/%除水方式續(xù)反應(yīng)1h,催化劑用量0.6%,除水方式實(shí)驗(yàn)室以通氮為優(yōu),生000.5h抽真空產(chǎn)可考慮通氮置換后抽真空。硬脂酸酯化率可達(dá)98.8%,物料收直接抽真空率992%。分水冷凝K226.27272.3730343312.79306.19參考文獻(xiàn)K22654829710293.16322.6229571]謝田,段永華乙二醇硬脂酸酯的合成新工藝研究[化工與材料,2008K335723326.3030917290.283091114(5):12-13K43904534366333.68313.75326.63[2]孟麗豐,劉東輝,黃俊,乙二醇硬脂酸酯型珠光劑的合成及其應(yīng)用研究56.56809758678.2076.55[應(yīng)用化工,2010,39(1):747966.3774.28732980.6673.93[3]崔萍,劉榛榛.乙二醇硬脂酸酯的合成叮,應(yīng)用化工,200534(9)k389.3181.5877.2972.577773550-551k4976185928342784481.66[4]王明俊,孫秋菊,辛士剛.珠光劑乙二醇硬脂酸酯的合成研究門科技41.0517.8210.13信息,2007,14(4):32-33以硬脂酸酯化率計(jì)算的影響因子中,反應(yīng)溫度的影響最大本文文獻(xiàn)格式:傅挺進(jìn),蔡雅娟.乙二醇硬脂酸酯的合成研究其次依次為反應(yīng)時間、物料配比、催化劑用量和除水方式。[J].廣東化工,2013,40(17):79-80)(上接第88頁)21l王立剛,彭蘇萍,陳昌和.燃煤飛灰對鍋爐煙道氣中Hg的吸附特性 Control Symposium, Atlanta, Georgia,199門.環(huán)境科學(xué),2003,246):596[27JLee C W, Srivastava R K, et al. 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