一種液體akd蠟的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)域，尤其是涉及一種液體AKD蠟的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] AKD蠟分為固體和液體兩種。其中，液體烷基烯酮二聚體(又名支鏈烷基烯酮二聚 體，簡稱液體AKD蠟)屬于施膠劑大類，在國內(nèi)外尚屬研究階段，實(shí)際應(yīng)用不多。液體AKD蠟是 以后的施膠發(fā)展方向。液體蠟具有打滑系數(shù)小、適應(yīng)高速輪轉(zhuǎn)印刷的優(yōu)勢，可以清潔造紙系 統(tǒng)，降低污染排放，具有節(jié)能減排的作用，提高AKD的反應(yīng)速度，熟化快，具有低溫施膠的特 點(diǎn)。
[0003] 而現(xiàn)有技術(shù)大都生產(chǎn)得到的是固體的AKD蠟，如中國專利CN103319325A中采用單 體酸深度加氫獲得液體支鏈AKD的原粉原料的工藝，單體酸是一種由脂肪酸及不皂化物組 成的復(fù)雜混合物，是二聚酸的副產(chǎn)物，構(gòu)成復(fù)雜，雜質(zhì)較多，其總脂肪酸約占70%-75%，其 中飽和脂肪酸約占50 %-70 %，不和脂肪酸約占10 %-20 %，主要有異油酸、油酸、硬脂酸、棕 櫚酸等，其中支鏈飽和脂肪酸約占50%-55%。但是該固體的AKD蠟使用不方便，有粘附物增 加了清洗周期等缺點(diǎn)。
[0004] 中國專利CN104370861A中公開了一種液體的AKD蠟的制備方法:先將烷基脂肪酸 混合物酰氯化，包括直鏈飽和脂肪酸的酰氯化和支鏈飽和脂肪酸的酰氯化，所得的烷基脂 肪酰氯混合物溶解在甲苯中，在2,4_二甲基-2，4_二氮雜戊烷的作用下，得常溫下為液體 AKD，其熔點(diǎn)是-15~15°C。雖然其使用方便，但其以甲苯為溶劑，以2，4-二甲基-2，4-二氮雜 戊烷為催化劑，不僅需要使用溶劑不環(huán)保，并且得到的液體的AKD蠟抗水性能差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種液體AKD蠟的制備方法，本發(fā)明 提供的液體AKD蠟的制備方法制備得到的AKD蠟抗水性能好。
[0006] 本發(fā)明提供了一種液體AKD蠟的制備方法，包括：
[0007] 將內(nèi)烯烴和催化劑混合，得到第一混合物；
[0008] 將丙烯酰氯加入到第一混合物中反應(yīng)，經(jīng)還原劑還原，得到支鏈高碳酰氯；
[0009] 支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合，得到第二混合物；
[0010] 將第二混合物與酸混合、分層，油層為液體AKD蠟。
[0011]優(yōu)選的，所述內(nèi)烯烴與所述丙烯酰氯的摩爾比為0.25~2:1。
[0012] 優(yōu)選的，所述催化劑為固體酸催化劑。
[0013] 優(yōu)選的，所述催化劑的質(zhì)量為所述內(nèi)烯烴質(zhì)量的0.5%~5%。
[0014] 優(yōu)選的，所述滴加時(shí)間為5~5.5h。
[0015]優(yōu)選的，所述反應(yīng)時(shí)間為2~3h。
[0016]優(yōu)選的，所述還原劑為氫氣。
[0017]優(yōu)選的，所述酰胺類化合物選自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、異丁酰胺、己內(nèi) 酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或幾種。
[0018] 優(yōu)選的，所述自縮合的溫度為45~70°C，所述自縮合的時(shí)間為2~2.5h。
[0019] 優(yōu)選的，所述酰胺類化合物與支鏈高碳酰氯的摩爾比為2.5~4.5:1。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種液體AKD蠟的制備方法，包括:將內(nèi)烯烴和催 化劑混合，得到第一混合物;將丙烯酰氯加入到第一混合物中反應(yīng)，經(jīng)還原劑還原，得到支 鏈高碳酰氯;支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合，得到第二混合物;將第二混合 物與酸混合、分層，油層為液體AKD蠟。本發(fā)明提供的液體AKD蠟是由內(nèi)烯烴和丙烯酰氯在催 化劑的作用下，經(jīng)過加成反應(yīng)和還原反應(yīng)制備得到支鏈高碳酰氯，其脂肪酰氯含量高，雜質(zhì) 少，有效成分大于98%。因此，支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合制備得到液體 的AKD蠟，其抗水性能好。同時(shí)，本發(fā)明采用無溶劑法生產(chǎn)制備得到液體的AKD蠟，不僅更加 的環(huán)保，易于分離回收。由于制備得到的是液體的AKD蠟，使用方便，可以凈化系統(tǒng)，可以降 低設(shè)備的清洗周期。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的AKD蠟的紅外測定圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022 ]本發(fā)明提供了一種液體AKD蠟的制備方法，包括：
[0023] 將內(nèi)烯烴和催化劑混合，得到第一混合物；
[0024] 將丙烯酰氯加入到第一混合物中反應(yīng)，經(jīng)還原劑還原，得到支鏈高碳酰氯；
[0025] 支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合，得到第二混合物；
[0026] 將第二混合物與酸混合、分層，油層為液體AKD蠟。
[0027] 本發(fā)明首先內(nèi)烯烴和催化劑混合，得到第一混合物。所述內(nèi)烯烴優(yōu)選為式（I)結(jié) 構(gòu);所述內(nèi)烯烴優(yōu)選為碳原子數(shù)為12~20之間的內(nèi)烯烴；
[0028] 其中，x+y = 10 ~16，x = 0 ~10。 ?
[0029] 本發(fā)明優(yōu)選將催化劑加入內(nèi)烯烴中。
[0030] 本發(fā)明對于所述內(nèi)烯烴的來源不進(jìn)行限定，可以為市售。
[0031] 所述催化劑為固體酸催化劑，所述固體酸催化劑優(yōu)選選自三氯乙酸、高碘酸、二硝 基苯甲酸、乙二胺四乙酸、固體磷酸催化劑、固體磺酸催化劑、固體路易斯酸催化劑、硅酸鋁 類分子篩和磷酸硅鋁類分子篩中的一種或幾種。更優(yōu)選的，所述硅酸鋁類分子篩選自γ、β、 ZSM-5、ZSM-22、ZSM-11和ZSM-23中的一種或幾種；所述磷酸硅鋁類分子篩選自SAP0-11、 SAP0-31和SAP0-41中的一種或幾種，更優(yōu)選為SAP0-11。
[0032] 本發(fā)明對于所述混合的具體方式不進(jìn)行限定，優(yōu)選為攪拌混合;本領(lǐng)域技術(shù)人員 熟知的攪拌混合方式即可。本發(fā)明對于所述反應(yīng)容器不進(jìn)行限定，可以為壓力釜。
[0033]在本發(fā)明中，所述混合的溫度為45~50°C，所述混合的時(shí)間優(yōu)選為15~20min。
[0034]在本發(fā)明中，所述催化劑的質(zhì)量優(yōu)選為內(nèi)烯烴質(zhì)量的0.5%~5 %，更優(yōu)選為2.0 % ~2.5%
[0035]得到第一混合物后，將丙烯酰氯加入到第一混合物中，反應(yīng)，經(jīng)還原劑還原，得到 式(II)結(jié)構(gòu)的支鏈高碳酰氯。
[0037] 本發(fā)明將丙烯酰氯加入第一混合物中，所述加入優(yōu)選為滴加，更優(yōu)選為緩慢滴加， 所述滴加時(shí)間優(yōu)選為5~5.5h。所述滴加可以為攪拌的條件下滴加，所述加入溫度優(yōu)選為45 ~50°C〇
[0038] 在本發(fā)明中，所述內(nèi)烯烴與所述丙烯酰氯的摩爾比優(yōu)選為0.25~2:1，更優(yōu)選為1 ~2:1，最優(yōu)選為1:1。
[0039] 所述反應(yīng)優(yōu)選為在45~50°C的溫度下反應(yīng)2~3h，更優(yōu)選為2~2.5h。
[0040] 在本發(fā)明中，反應(yīng)后經(jīng)還原劑還原，得到式（II)結(jié)構(gòu)的支鏈高碳酰氯。具體為:反 應(yīng)后濃縮、通入惰性氣體，通入還原劑還原、過濾濃縮得到式(II)結(jié)構(gòu)的支鏈高碳酰氯。
[0041] 所述濃縮優(yōu)選為減壓濃縮，所述惰性氣體優(yōu)選為氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、 氙(Xe)和氮?dú)?，更?yōu)選為氮?dú)狻?br>[0042] 所述還原劑優(yōu)選為氫氣。優(yōu)選通入氫氣至0.5Mpa~I .OMpa。
[0043] 所述通入氫氣為還原反應(yīng)，所述還原反應(yīng)的溫度為65~70°C，所述還原反應(yīng)的時(shí) 間為9~10h。
[0044] 本發(fā)明提供的液體AKD蠟是由內(nèi)烯烴和丙烯酰氯在催化劑的作用下，經(jīng)過加成反 應(yīng)和還原反應(yīng)制備得到支鏈高碳酰氯，其脂肪酰氯含量高，雜質(zhì)少，有效成分大于98 %。
[0045] 本發(fā)明采用內(nèi)烯烴和丙烯酰氯在催化劑的作用下反應(yīng)，具有更快的反應(yīng)速率，更 高的轉(zhuǎn)化率，縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了生產(chǎn)能耗，同時(shí)催化劑可以回收利用，可以降低生產(chǎn) 成本。
[0046] 得到高碳酰氯后，將支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合，得到第二混 合物。
[0047] 具體為:在惰性氣體條件下，將支鏈高碳酰氯在酰胺類化合物的作用下自縮合，得 到第二混合物。
[0048] 在本發(fā)明中，所述惰性氣體優(yōu)選為氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氮 氣，更優(yōu)選為氮?dú)狻?br>[0049] 在本發(fā)明中，所述酰胺類化合物優(yōu)選選自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、異丁酰 胺、己內(nèi)酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或幾種，更優(yōu)選為甲酰胺、乙酰胺和 丙酰胺中的一種或幾種，最優(yōu)選為甲酰胺。
[0050] 在本發(fā)明中，所述酰胺類化合物與支鏈高碳酰氯的摩爾比優(yōu)選為2.5~4.5:1;更 優(yōu)選為3~4:1;最優(yōu)選為3:1。
[0051]所述自縮合的溫度優(yōu)選為45~70°C，更優(yōu)選為50~65°C;所述自縮合的時(shí)間優(yōu)選 為2~2.5h。
[0052]本發(fā)明采用無溶劑法生產(chǎn)制備得到液體的AKD蠟，其中酰胺類化合物即是反應(yīng)原 料，同時(shí)也是縛酸劑，此外還充當(dāng)了反應(yīng)溶劑的作用，避免了溶劑的添加，同時(shí)其反應(yīng)后可 以經(jīng)酸洗回收，不僅更加的環(huán)保，沒有污染。本發(fā)明由支鏈高碳酰氯自縮合制備得到的AKD 蠟抗水性能好。同時(shí)，由于制備得到的是液體的AKD蠟，使用方便，可以凈化系統(tǒng)，可以降低 設(shè)備的清洗周期。
[0053]得到第二混合物后，將第二混合物與酸混合、分層，油層為式(I II)結(jié)構(gòu)的液體AKD 蠟；
[0055] 其中，x+y = 10 ~16，x = 0 ~10。
[0056] 得到第二混合物后，具體為將混合物靜置，加入酸混合，靜置分層，油層為式(I II) 結(jié)構(gòu)的液體AKD蠟。
[0057]在本發(fā)明中，所述靜置優(yōu)選為靜置30~35min分層；而后加入酸混合，本發(fā)明所述 酸可以為有機(jī)酸或無機(jī)酸，包括但不限于鹽酸，硫酸、硝酸。優(yōu)選為鹽酸。
[0058] 所述鹽酸優(yōu)選為稀鹽酸，所述稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為1%~15%，更優(yōu)選為5% ~10 %，最優(yōu)選為6 %~8 %。
[0059]加入酸后優(yōu)選為攪拌，而后靜置分層，所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為30~35min，所述靜 置的時(shí)間優(yōu)選為30~35min，油層經(jīng)減壓除水為式（I II)結(jié)構(gòu)的液體AKD蠟。
[0060]本發(fā)明對于所述減壓除水的具體方法不進(jìn)行限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的減壓除 水的方式即可。
[0061 ]在本發(fā)明中，采用先分層，后稀鹽酸酸洗的方法去除甲酰胺及其鹽酸鹽，使其到達(dá) 水相中一同除去。
[0062] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供