專利名稱：一種制備歧化松香的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備歧化松香的方法。
背景技術(shù)：
松香的主要成分為由分子式為C 20H3002的樹脂酸組成的化合物，該類樹脂酸為具 有三環(huán)菲骨架的含有兩個雙鍵的一元羧酸，松香的雙鍵為共軛雙鍵，化學活性強，因而通常 需要對其進行加氫、歧化反應(yīng)等處理以生成穩(wěn)定化的松香。其中，相對于氫化松香，歧化松 香由于生產(chǎn)成本較低因而市場的用量比較大。歧化松香主要在合成橡膠、ABS樹脂等乳液 生產(chǎn)中用作乳化劑，也是制造松香腈和松香胺的原料，還大量用于制造水溶性壓敏膠粘劑、 印刷油墨、有機顏料等，特別是近年來發(fā)現(xiàn)其主要成分脫氫揪酸可作為生產(chǎn)生理活性材料 的原料，且還具有光學活性，因此，歧化松香在醫(yī)藥、農(nóng)藥、化學、光學中有著潛在的廣泛應(yīng) 用價值。在制備歧化松香方面，大部分的工作是圍繞兩個方面的研究展開的其一是對催 化劑的選擇，這方面研究比較多，因此也開發(fā)出了一些就有良好的催化效果的松香歧化反 應(yīng)催化劑；另一方面是制備工藝的研究，這方面研究較少，現(xiàn)在技術(shù)中最主要的工藝是松香 本體中加入催化劑加熱到指定溫度、進行相應(yīng)時間的反應(yīng)制備而成；還有就是把松香溶于 溶劑中加入催化劑加熱到指定溫度、進行相應(yīng)時間的反應(yīng)制備而成。前者一般需要較長的 反應(yīng)時間和較高的反應(yīng)溫度，因此不僅需要在反應(yīng)工程中耗費更多的能量，而且也會造成 歧化松香成品在色澤、軟化點等方面表現(xiàn)出不足。后一種工藝方法通過溶劑結(jié)合加熱使松 香融化，催化劑與松香混和均勻，因此能夠降低反應(yīng)溫度，制備的歧化松香顏色也比較淺， 但卻要將溶劑蒸餾除去以得到純凈的歧化松香，不僅增加了松香歧化反應(yīng)松香的制備步 驟，而且蒸餾操作耗時、費力并且需要耗費大量的能量，而且由于有機溶劑通常有毒，因此 蒸餾溶劑還可能會對工作人員的健康造成不可避免的傷害。因此，開發(fā)出一種新的制備歧化松香的方法，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題是本 領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的所解決的技術(shù)問題在于提供一種制備歧化松香的方法，通過 微波輻射加熱，加快了松香歧化反應(yīng)的速度，降低了松香歧化反應(yīng)所需的溫度，優(yōu)化了歧化 松香的產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題 一種制備歧化松香的方法，包括如下步驟
步驟一、在保護性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化； 步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微 波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270°C，反應(yīng)0. 5 2小時；
步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時過濾除去其中混有的催化劑，制得歧化松香。作為上述技術(shù)方案的改進，本發(fā)明制備歧化松香的方法還進一步包括以下技術(shù)特 征的部分或者全部
優(yōu)選地，所述松香歧化反應(yīng)中以鈀碳為催化劑。進一步優(yōu)選地，所述鈀碳為催化劑用量與松香的質(zhì)量百分比為0. 02-0. m。優(yōu)選地，所述步驟三中，過濾除去反應(yīng)產(chǎn)物中混有的催化劑是指在溫度降低至 180-200°C的情況向放入過濾器中加壓濾出催化劑。優(yōu)選地，所述微波輻射加熱時微波的功率控制在1200 ^OOW/千克松香。所述保護性氣體為惰性氣體或者氮氣。在上述方案中，采用保護性氣體作為松香歧化反應(yīng)的保護環(huán)境，是為了防止生成 的反應(yīng)物由于氧化顏色變深。本發(fā)明中采用的保護性氣體是指在在微波加熱條件下不與松 香發(fā)生反應(yīng)，并且也不會影響到松香歧化反應(yīng)的氣體，常見的保護性氣體有惰性氣體和氮 氣。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用微波輻射對松香進行加熱，由于微波的輻射作用能夠影響 松香分子中的共軛雙鍵，加速共軛雙鍵的重新排列，從而加快松香歧化反應(yīng)的速度。而且在 同樣的反應(yīng)速度條件下，采用微波輻射加熱相比現(xiàn)有的熱傳導加熱，歧化反應(yīng)所需要的溫 度也較低。在本發(fā)明中用微波輻射加熱到230-270°C進行松香歧化反應(yīng)是適宜的，溫度過高 會造成脫羧和深顏色，溫度過低會使反應(yīng)時延長。另外，催化劑的選擇和用量對于松香歧化反應(yīng)速度和成品質(zhì)量的影響也至關(guān)重 要，催化劑用量過少，會使反應(yīng)時間延長，產(chǎn)物的顏色加深，增加能耗，本發(fā)明中采用鈀碳作 為松香歧化反應(yīng)的催化劑，且其用量合理，不僅能夠保證良好的催化效果而且不會影響反 應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量；而歧化反應(yīng)時間的控制也會對生產(chǎn)成本和成品質(zhì)量造成影響，時間過短則 需要較多的催化劑，使生產(chǎn)成本增加，而時間過長則會影響成品的色澤而且需要增加能耗， 本發(fā)明將歧化反應(yīng)的加熱時間控制在0. 5-2個小時內(nèi)，既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，也無須在反 應(yīng)過程中加入過多的催化劑或者維持太高的反應(yīng)溫度。而在反應(yīng)過程要開動攪拌，則是為 了使催化劑均勻分散于融化后的松香中。再則，本發(fā)明用微波輻射加熱可用不同的功率，功率越大，松香歧化速度越快，當 由于溫度恒定功率變小時，要采用溫度變化使微波輻射功率高低變化達到要求功率。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少包括如下技術(shù)效果
松香歧化速度快，在制備標準的歧化松香時，使用同量的催化劑，本發(fā)明與熱傳導加熱 方式相比，可縮短反應(yīng)時間。而且在同樣的反應(yīng)速度要求下，使用同量的催化劑，采用微波 輻射加熱相比現(xiàn)有的熱傳導加熱，歧化反應(yīng)所需要的溫度也較低。歧化松香顏色淺，與熱傳導加熱方式相比，本發(fā)明由于反應(yīng)時間短，反應(yīng)速度快， 生成物的顏色淺2-3個加納色號。另外，通過對成品酸值、軟化點、揪酸和脫氫揪酸含量等 參數(shù)的測定，發(fā)現(xiàn)在同一反應(yīng)條件下，采用微波輻射加熱制備而成的歧化松香表現(xiàn)出相較 于采用傳統(tǒng)熱傳導加熱制備而成的歧化松香有更好的質(zhì)量。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施例進行進一步詳細的說明，但本發(fā)明并非僅限于本實施例。實施例1稱量300克松香、0. 06克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮氣解壓并保持小量流量，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反應(yīng)條件設(shè)置為 溫度270°C，時間120min，微波輻射功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 200°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。為了不影響到歧化松香終產(chǎn)物的質(zhì)量，避免加熱融 化、歧化反應(yīng)和過濾時松香與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)，需要使各步驟均在處于保護性氣體存 在的條件完成。在本發(fā)明實施例和下列實施例2-5中，采用氮氣作為保護性氣體，當然在本 發(fā)明的其他實施例中采用惰性氣體或者其他在微波加熱條件不與松香發(fā)生反應(yīng)，并且不影 響松香歧化反應(yīng)的氣體也是允許的。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點79°C，酸值:170. 3 mgKOH/g，顏色5，脫氫揪酸含量62. 6%，揪酸含量:0。其 中，顏色是指固體加納色號，在本發(fā)明的其他實施例和比較實施例中亦同此例。實施例2
稱量300克、松香0. 06克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮氣解壓并保持小量流量，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反應(yīng)條件設(shè)置為 溫度270°C，時間120min，微波輻射功率400W，攪拌300轉(zhuǎn)/min，反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 200 0C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點79°C，酸值:170. 9 mgKOH/g，顏色5，脫氫揪酸含量60. 3%，揪酸含量0. 18%。實施例3
稱量300克松香、0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮氣解壓并保持小量流量，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反應(yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時間30min，微波輻射功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至 180°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點78°C，酸值:172. 3 mgKOH/g,顏色4. 5，脫氫揪酸含量59. 72%，揪酸含量 0. 01%。實施例4
稱量300克、松香0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮氣解壓并保持小量流量，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反應(yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時間60min，功率800W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而 后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點78°C，酸值:170. 7 mgKOH/g，顏色4，脫氫揪酸含量67. 94%，揪酸含量0。實施例5
稱量300克、松香0. 6克鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空 氣，注入氮氣解壓并保持小量流量，采用微波輻射加熱將松香融化，并將反應(yīng)條件設(shè)置為 溫度230°C，時間60min，功率400W，攪拌300轉(zhuǎn)/min。反應(yīng)完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而 后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
5軟化點78°C，酸值:171. 1 mgKOH/g，顏色4，脫氫揪酸含量63. 1%，揪酸含量0。比較實施例1
稱量300克、松香0. 6鈀含量為10%的鈀碳催化劑放入三口燒瓶中，抽真空排出空氣， 注入氮氣解壓并保持小量流量，用電熱套加熱至230°C，攪拌300轉(zhuǎn)/min，保溫60min。反應(yīng) 完成后將產(chǎn)物冷卻至200°C，而后轉(zhuǎn)移至過濾器濾出催化劑。反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的測試
軟化點77°C，酸值163 mgKOH/g，顏色8，脫氫揪酸含量56. 45%，揪酸含量0. 47%。下面是以300克松香，功率為800W的加熱功率為例，比較微波輻射加熱與熱傳導 加熱條件下，松香歧化反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量參數(shù)，如表一
表一、本發(fā)明與一般熱傳導加熱方式制備歧化松香的質(zhì)量參數(shù)比較表
權(quán)利要求
1.一種制備歧化松香的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、在保護性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化；步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微 波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270°C，反應(yīng)0. 5 2小時；步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時過濾除去其中混有 的催化劑，制得歧化松香。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述松香歧化反應(yīng) 中以鈀碳為催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述鈀碳與松香的 質(zhì)量百分比為0. 02-0. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述步驟三中，過濾 除去反應(yīng)產(chǎn)物中混有的催化劑是指在溫度降低至180-200°C的情況下放入過濾器中加壓濾 出催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述微波輻射加熱 時微波的功率控制在1200 ^OOW/千克松香。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備歧化松香的方法，其特征在于所述保護性氣體為 惰性氣體或者氮氣。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備歧化松香的方法，該方法包括步驟一、在保護性氣體存在的條件下，采用微波輻射加熱將松香融化；步驟二、維持該氣體環(huán)境，將松香歧化反應(yīng)的催化劑與融化的液態(tài)松香均勻混合，在微波輻射加熱條件下，將溫度控制在230-270℃，反應(yīng)0.5～2小時；步驟三、維持該氣體環(huán)境，降低溫度，并在步驟二的產(chǎn)物處于液態(tài)時過濾除去其中混有的催化劑，制得歧化松香。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過微波輻射加熱，加快了松香歧化反應(yīng)的速度，降低了松香歧化反應(yīng)所需的溫度，優(yōu)化了歧化松香的產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B01J23/44GK102127369SQ20101059133
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者馮寶昌, 徐社陽, 曹賽中, 范德明, 陳就記 申請人:廣東科茂林產(chǎn)化工股份有限公司, 普洱科茂林化有限公司