脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法
【專利摘要】本申請公開了一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟：步驟一：將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至180～230℃，反應(yīng)時間為4?8h，得混合物A；步驟二：對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgKOH/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgKOH/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；步驟三：將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25?1h，轉(zhuǎn)至步驟二。本發(fā)明提供的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，實現(xiàn)一步法制備脫水山梨醇三硬脂酸酯且無膠質(zhì)產(chǎn)生，提高了脫水山梨醇三硬脂酸酯的品質(zhì)。
【專利說明】
脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開一般涉及非離子型表面活性劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及乳化劑，尤其涉及脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面活性劑是一種具有特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有機化合物，它們能明顯地改變兩相間的界面張力或液體(一般為水)的表面張力，具有潤濕、起泡、乳化、洗滌等性能。表面活性劑由于具有潤濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實際應(yīng)用，成為一類靈活多樣、用途廣泛的精細化工產(chǎn)品。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細化工領(lǐng)域。表面活性劑分為離子型表面活性劑(包括陽離子表面活性劑與陰離子表面活性劑)、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復(fù)配表面活性劑、其他表面活性劑等。其中，非離子作為在水溶液中不產(chǎn)生離子的表面活性劑，在水中的溶解度隨溫度升高而降低。非離子表面活性劑具有良好的洗滌、分散、乳化、起泡、潤濕、增溶、抗靜電、勻染、防腐蝕、殺菌和保護膠體等多種性能，使用廣泛，市場前景較好。
[0003]脫水山梨醇三硬脂酸酯(在本領(lǐng)域中常稱為S-65)作為非離子表面活性劑的代表，其具有可分散于石油醚、礦物油、植物油等功能，被廣泛地運用在醫(yī)藥、化妝品、紡織、油漆、炸藥行業(yè)乳化劑，亦可作紡織品油劑，石油深井加重泥漿中作乳化劑，油漆工業(yè)作分散劑，石油產(chǎn)品中用作助溶劑和防銹劑。在現(xiàn)有制備脫水山梨醇三硬脂酸酯的工藝中，一般為采用多步驟的方法，具體為:第一步，將山梨醇先與醚化催化劑反應(yīng);第二步，加入硬脂酸和酯化催化劑進行反應(yīng)，最后獲得脫水山梨醇三硬脂酸酯。但上述制備工藝繁瑣，需要工作人員對其長期監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)第一步中的反應(yīng)結(jié)束，然后進行第二步操作，得脫水山梨醇三硬脂酸酯。在制備過程中，由于山梨醇在醚化過程中會出現(xiàn)分子間的醚化，從而形成大分子的失水山梨醇，即膠質(zhì)，膠質(zhì)對脫水山梨醇三硬脂酸酯的使用存在影響，例如導(dǎo)致含有脫水山梨醇三硬脂酸酯制成的油品在燃燒時膠質(zhì)易形成廢渣，引起機器磨損和堵塞等情況的出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種一步制備且無膠質(zhì)出現(xiàn)的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法。
[0005]本發(fā)明提供一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟:
[0006]步驟一:將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至180?230°C，反應(yīng)時間為4_8h，得混合物A ；
[0007]步驟二:對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；
[0008]步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。
[0009]本發(fā)明提供的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，通過在山梨醇、硬脂酸中加入酸性催化劑，并將山梨醇、硬脂酸與酸性催化一起放入反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，得脫水山梨醇三硬脂酸酯，從而實現(xiàn)一步法制備脫水山梨醇三硬脂酸酯。此外，還避免了山梨醇分子間的醚化，從而實現(xiàn)無膠質(zhì)產(chǎn)生，具有意想不到的效果，提高了脫水山梨醇三硬脂酸酯的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0010]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0011]圖1為本發(fā)明提供的脫水山梨醇三硬脂酸酯制備方法流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0013]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0014]實施例1
[0015]請參考圖1，本實施例提供一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟:
[0016]步驟一:將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至180°C，反應(yīng)時間為4h，得混合物A;
[0017]步驟二:對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；
[0018]步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。
[0019]其中，山梨醇與硬脂酸的摩爾質(zhì)量比1:2，酸性催化劑為山梨醇和硬脂酸重量之和的0.2%，酸性催化劑為98%濃度的濃硫酸和甲基磺酸。
[0020]另外，本實施例中在山梨醇、硬脂酸與酸性催化反應(yīng)后，對形成的混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，繼續(xù)在反應(yīng)釜中反應(yīng)，待反應(yīng)時間為0.25_lh后，再進行測酸值，直至混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯。這里待反應(yīng)時間優(yōu)選為0.25-lh，具體時間可根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行調(diào)整。
[0021]本實施例制備出的脫水山梨醇三硬脂酸酯呈黃色蠟狀固體狀，羥值為60K0H/g、皂化值為170mgK0H/g，且沒有膠質(zhì)出現(xiàn)。
[0022]實施例2
[0023]請參考圖1，本實施例提供一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟:
[0024]步驟一:將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至190°C，反應(yīng)時間為8h，得混合物A;
[0025]步驟二:對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；
[0026]步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。
[0027]其中，山梨醇與硬脂酸的摩爾質(zhì)量比1:2.5，酸性催化劑為山梨醇和硬脂酸重量之和的0.4%，酸性催化劑為98%濃度的濃硫酸、亞磷酸、次磷酸和甲基磺酸，且四者的重量比例為 1:3:3:2。
[0028]另外，本實施例中在山梨醇、硬脂酸與酸性催化反應(yīng)后，對形成的混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，繼續(xù)在反應(yīng)釜中反應(yīng)，待反應(yīng)時間為0.25_lh后，再進行測酸值，直至混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯。這里待反應(yīng)時間優(yōu)選為0.25-lh，具體時間可根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行調(diào)整。
[0029]本實施例制備出的脫水山梨醇三硬脂酸酯呈黃色蠟狀固體狀，羥值為68K0H/g、皂化值為18 lmgKOH/g，且沒有膠質(zhì)出現(xiàn)。
[0030]實施例3
[0031]請參考圖1，本實施例提供一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟:
[0032]步驟一:將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至210°C，反應(yīng)時間為7h，得混合物A;
[0033]步驟二:對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；
[0034]步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。
[0035]其中，山梨醇與硬脂酸的摩爾質(zhì)量比1:2.5，酸性催化劑為山梨醇和硬脂酸重量之和的0.6 %，酸性催化劑為亞磷酸、次磷酸和甲基磺酸，且三者的重量比例為1:2:1。
[0036]另外，本實施例中在山梨醇、硬脂酸與酸性催化反應(yīng)后，對形成的混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，繼續(xù)在反應(yīng)釜中反應(yīng)，待反應(yīng)時間為0.25_lh后，再進行測酸值，直至混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯。這里待反應(yīng)時間優(yōu)選為0.25-lh，具體時間可根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行調(diào)整。
[0037]本實施例制備出的脫水山梨醇三硬脂酸酯呈黃色蠟狀固體狀，羥值為80K0H/g、皂化值為185mgK0H/g，且沒有膠質(zhì)出現(xiàn)。
[0038]實施例4
[0039]請參考圖1，本實施例提供一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，制備方法包括如下步驟:
[0040]步驟一:將山梨醇、硬脂酸與酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至230°C，反應(yīng)時間為7h，得混合物A;
[0041 ] 步驟二:對混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三；
[0042]步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。
[0043]其中，山梨醇與硬脂酸的摩爾質(zhì)量比1:3，酸性催化劑為山梨醇和硬脂酸重量之和的0.6%，酸性催化劑為磷酸、亞磷酸和次磷酸，且三者的重量比例為2:4:1。
[0044]另外，本實施例中在山梨醇、硬脂酸與酸性催化反應(yīng)后，對形成的混合物A進行測酸值，當(dāng)混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，繼續(xù)在反應(yīng)釜中反應(yīng)，待反應(yīng)時間為0.25_lh后，再進行測酸值，直至混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得脫水山梨醇三硬脂酸酯。這里待反應(yīng)時間優(yōu)選為0.25-lh，具體時間可根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行調(diào)整。
[0045]上述實施例1-4制備出的脫水山梨醇三硬脂酸酯皆呈黃色蠟狀固體狀，羥值為60?80K0H/g、皂化值為170?190mgK0H/g，且沒有膠質(zhì)出現(xiàn)。
[0046]綜上所述，在上述實施例1-4中，通過在山梨醇、硬脂酸中加入酸性催化劑，并將山梨醇、硬脂酸與酸性催化一起放入反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，從而實現(xiàn)一步法制備脫水山梨醇三硬脂酸酯。此外，還避免了山梨醇分子間的醚化，從而實現(xiàn)無膠質(zhì)產(chǎn)生，具有意想不到的效果，提高了脫水山梨醇三硬脂酸酯的品質(zhì)。
[0047]以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述脫水山梨醇三硬脂酸酯包括山梨醇、硬脂酸以及酸性催化劑，所述制備方法包括如下步驟: 步驟一:將所述山梨醇、所述硬脂酸與所述酸性催化放入反應(yīng)釜中，升溫至180?230°C，反應(yīng)時間為4_8h，得混合物A; 步驟二:對所述混合物A進行測酸值，當(dāng)所述混合物A的酸值不大于10mgK0H/g時，降溫，即得所述脫水山梨醇三硬脂酸酯；當(dāng)所述混合物A的酸值大于10mgK0H/g時，轉(zhuǎn)至步驟三； 步驟三:將混合物A繼續(xù)置于反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)時間為0.25-lh，轉(zhuǎn)至步驟二。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述山梨醇與所述硬脂酸的摩爾質(zhì)量比1: (2?3)，所述酸性催化劑為所述山梨醇和所述硬脂酸重量之和的0.2%?0.8%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述脫水山梨醇三硬脂酸酯呈黃色蠟狀固體狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述脫水山梨醇三硬脂酸酯的羥值為60?80mgK0H/g。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述脫水山梨醇三硬脂酸酯的皂化值為170?190mgK0H/g。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的溫度為21 (TC。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫水山梨醇三硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，所述酸性催化劑包括98 %濃度的濃硫酸、甲基磺酸、磷酸、亞磷酸、次磷酸中一中或者幾種的混合。
【文檔編號】C07D307/20GK106045946SQ201610480660
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王菲, 王加國, 王日成
【申請人】江蘇省海安石油化工廠