專利名稱：采用負(fù)載型氫氧化鈉固體堿催化劑合成聚甘油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚甘油的制備方法，尤其涉及ー種采用負(fù)載型氫氧化鈉固體堿催化劑合成聚甘油的方法。
背景技術(shù)：
聚甘油主要來源于甘油エ業(yè)副產(chǎn)物，現(xiàn)在則大量由甘油直接制備，有著廣泛的用途，如可以直接用作增稠劑、保濕劑，其硝酸酷是高級液體炸藥，其乙酸酯可作PVC及纖維素材料的增塑劑。聚甘油已用于化妝品、洗滌劑、食品エ業(yè)和高分子材料的制造等。甘油(1，2，3-三羥基丙醇)分子有三個(gè)羥基團(tuán)基團(tuán)，在催化劑存在的條件下， 甘油分子之間能發(fā)生互間脫水縮合反應(yīng)生成聚甘油。目前，聚甘油的制備方法通常為在氮?dú)饣颔搜趸嫉榷栊詺怏w保護(hù)下，原料中加入一定量的催化劑，升溫至200 280°C反應(yīng)2 10小吋，可制備得到一定聚合度的產(chǎn)物聚甘油。所用催化劑一般為液體酸或堿性物質(zhì)其中以液體氫氧化鈉效果為佳。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于方法成熟、原料充足、價(jià)格低廉，反應(yīng)時(shí)間短，對設(shè)備要求低，但同時(shí)也存在很多缺點(diǎn)例如反應(yīng)后催化劑和產(chǎn)物分離困難、液體堿催化劑對設(shè)備腐蝕厲害，污染環(huán)境等。反應(yīng)過程中如能用固體堿催化劑代替液體堿催化劑，則能使反應(yīng)后催化劑和產(chǎn)物的分離問題變得簡単，并且避免了液體酸堿對設(shè)備的腐蝕問題，使得聚甘油的合成更為簡單，環(huán)境友好，更為節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種采用負(fù)載型氫氧化鈉固體堿催化劑合成聚甘油的方法。本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其方法步驟為
1、負(fù)載型NaOH固體堿催化劑的制備將氧化鋁或氧化鋯載體放入烘箱中烘1 左右， 除去載體內(nèi)部的水分以及雜質(zhì)成分，有利于吸附活性組分。用等體積浸漬法制備不同浸漬濃度(109Γ50%)的NaOH固體堿催化劑，放置在室溫條件下浸漬24h后，在紅外燈的照射下，將多余的水分蒸發(fā)掉，使催化劑基本干燥。然后將近乎干燥的各浸漬濃度的催化劑放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸發(fā)，形成固體堿催化劑。從烘箱中取出后，放入 700° C環(huán)境的馬弗爐里面高溫處理3h左右，冷卻制備得到Na0H/Al203、Na0H/Zr02固體催化劑。2、聚甘油的合成將聚甘油倒入三ロ燒瓶，加入相比于聚甘油的重量19Γ10%的 NaOH的負(fù)載型固體堿催化劑，攪拌，同時(shí)往三ロ燒瓶內(nèi)通入保護(hù)性氣體氮?dú)猓驮〖訜釡囟葹?2(T260°C，反應(yīng)時(shí)間為3飛小吋，停止反應(yīng)后，過濾，鹽酸酸中和，對所得濾液進(jìn)行蒸餾， 將其中水分蒸出后得到產(chǎn)品。產(chǎn)品的聚合度為;Γ8.
3、聚合度的測定最終產(chǎn)品聚甘油的聚合度采用乙酸酐滴定法確定。本エ藝具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、用固體堿NaOH/ y -Al2O3或Na0H/ZiO2催化劑替代液體NaOH催化劑，使得反應(yīng)后產(chǎn)物和催化劑的分離變得簡單。2、由于使用了固體堿催化劑，反應(yīng)進(jìn)行中及結(jié)束后產(chǎn)物的堿性大幅度減小，從而減輕了對設(shè)備的腐蝕，減小了對環(huán)境的污染。エ藝更合理，更環(huán)境友好。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過以下實(shí)施例作進(jìn)ー步說明。實(shí)例ー (1)固體堿催化劑NaOHAl2O3的制備取Al2O3 15g加入濃度為10%的 NaOH溶液，混合，放置在室溫條件下浸漬24h后在紅外燈的照射下，將多余的水分蒸發(fā)掉， 使催化劑基本干燥。然后將近乎干燥的催化劑放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸發(fā)，形成固體堿催化劑。從烘箱中取出后，放入700° C環(huán)境的馬弗爐里面高溫處理池左右，冷卻制備得到Na0H/Al203。(2)聚甘油的合成稱取聚甘油100. OOg，NaOHAl2O3樣品16g，加入三頸燒瓶中， 攪拌同時(shí)氮?dú)獗Ｗo(hù)，油浴加熱溫度為260°C，反應(yīng)時(shí)間為3小吋。(3)過濾反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)品進(jìn)行抽濾，將催化劑和聚甘油分離。所得濾液用鹽酸中和。(4)蒸餾對中和后的濾液進(jìn)行蒸餾，將濾液中所含水分除去，獲得聚甘油純品。采用乙酸酐滴定法對其聚合度進(jìn)行標(biāo)定，聚合度為4. M。實(shí)例ニ ( 1)固體堿催化劑NaOHAl2O3的制備取Al2O3 20g加入濃度為25%的 NaOH溶液等體積混合，放置在室溫條件下浸漬24h后在紅外燈的照射下，將多余的水分蒸發(fā)掉，使催化劑基本干燥。然后將近乎干燥的催化劑放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸發(fā)，形成固體堿催化劑。從烘箱中取出后，放入700° C環(huán)境的馬弗爐里面高溫處理 3h左右，冷卻制備得到Na0H/Al203。(2)聚甘油的合成稱取聚甘油100. IOg，NaOHAl2O3催化劑16g，加入三頸燒瓶中，攪拌同時(shí)氮?dú)獗Ｗo(hù)，油浴加熱溫度為260°C，反應(yīng)時(shí)間為3小吋。(3)過濾反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)品進(jìn)行抽濾，將催化劑和聚甘油分離。所得濾液用鹽酸中和。(4)蒸餾對中和后的濾液進(jìn)行蒸餾，將濾液中所含水分除去，獲得聚甘油純品。采用乙酸酐滴定法對其聚合度進(jìn)行標(biāo)定，所得產(chǎn)品聚合度為5. 04。實(shí)例三(1)固體堿催化劑NaOH/ZiO2的制備取載體ZiO2 20g加入濃度為20%的 NaOH溶液等體積混合，放置在室溫條件下浸漬24h后在紅外燈的照射下，將多余的水分蒸發(fā)掉，使催化劑基本干燥。然后將近乎干燥的催化劑放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸發(fā)，形成固體堿催化劑。從烘箱中取出后，放入700° C環(huán)境的馬弗爐里面高溫處理 3h左右，冷卻制備得到Na0H/Zr02固體堿催化劑
(2)聚甘油的合成稱取聚甘油100. OOg，固體堿催化劑NaOH/ZiO2 16g，加入三頸燒瓶中，攪拌同時(shí)通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，油浴加熱溫度為260°C，反應(yīng)時(shí)間為3小吋。(3)過濾反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)品進(jìn)行抽濾，將催化劑和聚甘油分離。所得濾液用鹽酸中和。(4)蒸餾對中和后的濾液進(jìn)行蒸餾，將濾液中所含水分除去，獲得聚甘油純品。采用乙酸酐滴定法對其聚合度進(jìn)行標(biāo)定，所得產(chǎn)品聚合度為5. 9。
權(quán)利要求
1.ー種采用負(fù)載型氫氧化鈉固體堿催化劑合成聚甘油的方法，其特征是方法步驟為 1)負(fù)載型NaOH固體堿催化劑的制備將氧化鋁或氧化鋯載體放入烘箱中烘1 左右，除去載體內(nèi)部的水分以及雜質(zhì)成分，用等體積浸漬法制備浸漬濃度為109Γ50%的NaOH固體堿催化劑，放置在室溫條件下浸漬24h后，在紅外燈的照射下，將多余的水分蒸發(fā)掉，使 NaOH固體堿催化劑基本干燥，然后將NaOH固體堿催化劑放入烘箱中烘16h以上，使多余的水分全部蒸發(fā)，從烘箱中取出后，放入700° C環(huán)境的馬弗爐里面高溫處理池左右，冷卻制備得到Na0H/Al203或NaOH/ZiO2固體催化劑。
2.聚甘油的合成將聚甘油倒入三ロ燒瓶，加入相比于聚甘油的重量19Γ10%的NaOH 的負(fù)載型固體堿催化劑，攪拌，同時(shí)往三ロ燒瓶內(nèi)通入保護(hù)性氣體氮?dú)?，油浴加熱溫度?22(T260°C，反應(yīng)時(shí)間為3飛小吋，停止反應(yīng)后，過濾，鹽酸酸中和，對所得濾液進(jìn)行蒸餾，將其中水分蒸出后得到產(chǎn)品，產(chǎn)品的聚合度為3 8。
全文摘要
一種采用負(fù)載型氫氧化鈉固體堿催化劑合成聚甘油的方法。其方法步驟為1、負(fù)載型NaOH固體堿催化劑的制備2、聚甘油的合成將聚甘油倒入三口燒瓶，加入相比于聚甘油的重量1%~10%的NaOH的負(fù)載型固體堿催化劑，油浴加熱溫度為220~260℃，反應(yīng)時(shí)間為3~6小時(shí)，過濾，鹽酸酸中和，對所得濾液進(jìn)行蒸餾，將其中水分蒸出后得到產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)效果1、用固體堿NaOH/γ-Al2O3或NaOH/ZrO2催化劑替代液體NaOH催化劑，使得反應(yīng)后產(chǎn)物和催化劑的分離變得簡單；2、由于使用了固體堿催化劑，反應(yīng)進(jìn)行中及結(jié)束后產(chǎn)物的堿性大幅度減小，從而減輕了對設(shè)備的腐蝕，減小了對環(huán)境的污染。工藝更合理，更環(huán)境友好。
文檔編號C07C41/09GK102557889SQ20121000453
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者曲佳偉, 曾哲靈, 王仁浪, 王敏煒 申請人:南昌大學(xué)