專利名稱：一種脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及脂肪醇聚氧乙烯醚的制備領(lǐng)域，具體涉及一種采用復(fù)合堿性催化劑制備窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚的方法。
背景技術(shù)：
脂肪醇聚氧乙烯醚是一類重要的非離子表面活性劑，具有優(yōu)良的潤(rùn)濕、乳化以及去污能力，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)以及其平平加系列產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于洗滌、印刷、紡織、橡膠等不同領(lǐng)域，其中，聚乙二醇單甲醚、丙烯醇乙氧基化物等是制備聚羧酸類水泥減水劑的主要原料。脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品性能隨脂肪醇聚氧乙烯醚分子中乙氧基數(shù)以及碳鏈長(zhǎng)短的不同而變化，是一類具有不同乙氧基聚合度的混合物。脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品的相對(duì)分子量分布寬窄是影響脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品物理化學(xué)性能的重要因素。研究表明，與寬分子量分布脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品相比，窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品具有有效組分含量高、配伍性優(yōu)良、應(yīng)用性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。決定脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品相對(duì)分子量分布的因素主要是制備脂肪醇聚氧乙烯醚反應(yīng)中所使用的催化劑，該催化劑分為三類，為酸催化劑、堿催化劑以及堿土金屬催化齊U。目前工業(yè)上使用最多的是堿催化劑，但使用堿催化劑制備的脂肪醇聚氧乙烯醚的產(chǎn)品屬于寬分布，其產(chǎn)品中游離脂肪醇含量高，使產(chǎn)品性能受到很大影響；使用酸催化劑，雖然其反應(yīng)溫度比堿催化低，且脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品分布較窄，但是易生成副產(chǎn)物聚乙二醇和二噁烷。堿土金屬催化劑是目前窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚制備中的研究熱點(diǎn)，美國(guó)的 Conoco公司、Union Carbide以及Shell Oil已經(jīng)公開(kāi)了有關(guān)于堿土金屬催化劑的20多篇專利，涉及到的堿土金屬有鋇、鍶、鈣和鎂，其鹽類則有氧化物、氫氧化物、醋酸鹽以及烷氧基化合物，但是這些堿土金屬催化劑制備的脂肪醇聚氧乙烯醚，其分布仍然相對(duì)較寬，其得到的脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)品的性能仍有很大的提高空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，采用復(fù)合堿性催化劑，在制備脂肪醇聚氧乙烯醚時(shí)能夠發(fā)揮出較高的催化活性和較好的選擇性。一種脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，包括以下步驟將復(fù)合堿性催化劑和助催化劑加入到脂肪醇原料中，在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，升溫至100°C 140°C，加入環(huán)氧乙烷，反應(yīng)后得到脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物；得到的脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄；所述的復(fù)合堿性催化劑由以下重量百分含量的原料制成堿金屬氫氧化物 20% 79%;堿土金屬硝酸鹽 60%;堿土金屬碳酸鹽 60%。
所述的堿金屬為IA族金屬元素，作為優(yōu)選，所述的堿金屬為鋰、鈉、鉀中的一種或者兩種以上；所述的堿土金屬為IIA族元素，作為優(yōu)選，所述的堿土金屬為鎂、鈣、鍶、鋇中的一種或者兩種以上。作為優(yōu)選所述的堿金屬氫氧化物為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者兩種以上；所述的堿土金屬硝酸鹽為硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇中的一種或者兩種以上；所述的堿土金屬碳酸鹽為碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇中的一種或者兩種以上。作為優(yōu)選，所述的復(fù)合堿性催化劑的粒徑等于或小于10mm，使得該復(fù)合堿性催化劑具有較大的比表面積，體現(xiàn)了較高的催化活性。所述的復(fù)合堿性催化劑的制備方法，其制備簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)和易于實(shí)施，包括以下步驟將堿土金屬硝酸鹽和堿土金屬碳酸鹽混入至堿金屬氫氧化物水溶液中，在5°C 45°C下充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾、干燥、煅燒成顆粒后過(guò)篩得到復(fù)合堿性催化劑。優(yōu)選在800°C 1000°C煅燒證 成顆粒，在該條件下，能夠得到大小均勻且粒徑較小的催化劑顆粒。所述的助催化劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨。所述的復(fù)合堿性催化劑與助催化劑的重量比為50 1000 1。助催化劑能夠輔助復(fù)合堿性催化劑，一同體現(xiàn)出催化活性， 從而表現(xiàn)出更高的催化活性。所述的脂肪醇為式I結(jié)構(gòu)的化合物；R-OH式I所述的R為碳原子數(shù)1 30的直鏈烷基、碳原子數(shù)1 30的支鏈烷基、丙烯基、 丁烯基、戊烯基等中的一種，有利于制備窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚。所述的脂肪醇原料一般為碳原子數(shù)相近的脂肪醇混合物。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物為式II結(jié)構(gòu)的化合物
權(quán)利要求
1.一種脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將復(fù)合堿性催化劑和助催化劑加入到脂肪醇原料中，在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，升溫至100°c 140°C，加入環(huán)氧乙烷，反應(yīng)后得到脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物；所述的復(fù)合堿性催化劑由以下重量百分含量的原料制成堿金屬氫氧化物 20 % 79 % ；堿土金屬硝酸鹽 1^-60%;堿土金屬碳酸鹽 60%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的堿金屬氫氧化物為氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或者兩種以上；所述的堿土金屬硝酸鹽為硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋇中的一種或者兩種以上；所述的堿土金屬碳酸鹽為碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇中的一種或者兩種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)合堿性催化劑的粒徑等于或小于10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)合堿性催化劑的制備方法包括以下步驟將堿土金屬硝酸鹽和堿土金屬碳酸鹽混入至堿金屬氫氧化物水溶液中，在5°C 45°C 下充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾、干燥、煅燒成顆粒后過(guò)篩得到復(fù)合堿性催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，在800°C 1000°c煅燒證 成顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的助催化劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)合堿性催化劑與助催化劑的重量比為50 1000 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)的條件為在120°C 210°C和0. OlMPa 20MPa下反應(yīng)0. 2h 0.他。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法，包括以下步驟將復(fù)合堿性催化劑和助催化劑加入到脂肪醇原料中，在惰性氣體保護(hù)的條件下，升溫至100℃～140℃，加入環(huán)氧乙烷，反應(yīng)后得到脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物。復(fù)合堿性催化劑由以下重量百分含量20％～79％的堿金屬氫氧化物、1％～60％的堿土金屬硝酸鹽、1％～60％的堿土金屬碳酸鹽原料制成。本發(fā)明脂肪醇聚氧乙烯醚的制備方法中，采用復(fù)合堿性催化劑催化活性高、催化劑用量少并且反應(yīng)速度快，得到的脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄，脂肪醇聚氧乙烯醚產(chǎn)物具有優(yōu)良的去污、潤(rùn)濕和乳化能力，配伍性強(qiáng)，生物降解性好，體現(xiàn)出優(yōu)異的產(chǎn)品性能。
文檔編號(hào)C08G65/28GK102477154SQ20121004697
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者彭義秋, 查立新, 牛瑛山, 黃朝兵 申請(qǐng)人:三江化工有限公司