一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法
【專利摘要】一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，屬于非離子表面活性劑【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于，制備步驟為：配料、脫水、醚化、酯化、脫色，其中脫水時(shí)400~500份山梨醇與2.0~3.0份脫水劑正磷酸，在120℃~125℃下保溫反應(yīng)20~35min即可完成，醚化是在120℃~125℃溫度下完成。反應(yīng)器中達(dá)135℃~140℃時(shí)投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至200℃~210℃，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.090~0.10MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)5~8h；經(jīng)脫色劑雙氧水在80℃~100℃脫色0.5~1h即得。采用本發(fā)明基本沒有副反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)率達(dá)到98%。產(chǎn)品酸值低、水分低，工藝能耗低，產(chǎn)品可以達(dá)到醫(yī)藥行業(yè)，化妝品行業(yè)和食品行業(yè)的要求。
【專利說(shuō)明】一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，屬于非離子表面活性劑【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]山梨醇屬于多元醇，可用來(lái)生產(chǎn)維生素C等食品，無(wú)毒、味甜。硬脂酸是棕櫚油經(jīng)過(guò)氫化水解制得。兩者反應(yīng)時(shí)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝存在反應(yīng)溫度高，反應(yīng)不徹底，收率低等問(wèn)題。傳統(tǒng)山梨醇酐單硬脂酸酯所得產(chǎn)品雖然達(dá)到GB13481-2011的要求，但是離化妝品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和食品行業(yè)要求還是有很大距離。傳統(tǒng)山梨醇酐單硬脂酸酯制備方法存在能耗大，反應(yīng)不徹底，收率低的問(wèn)題，所得產(chǎn)品存在顏色重、酸值高、水分大的缺點(diǎn)。
[0003]目前山梨醇酐單硬脂酸酯的生產(chǎn)基本按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/13481-2011執(zhí)行，所得山梨醇酐單硬脂酸酯的外觀呈現(xiàn)淡黃色；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T3509所得山梨醇酐單硬脂酸酯的外觀呈淡黃色至棕黃色片狀物，酸值是小于10mgK0H/mg、水分是小于1.5%。無(wú)論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足食品行業(yè)、化妝品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)的使用條件。為此開發(fā)一種山梨醇酐單硬脂酸酯的新工藝非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要 解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能耗低、收率高、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為:
配料:以重量份計(jì)，質(zhì)量濃度30%的山梨醇400-500份，酸值210mgK0H/mg的硬脂酸700^900份，脫水劑2.0-3.0份，酯化催化劑4飛份備用；其中，所述脫水劑為正磷酸；
脫水:將山梨醇和脫水劑投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至120°C ~125°C下保溫反應(yīng)2(T35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化:脫水完成后，向反應(yīng)器中投入硬脂酸，當(dāng)溫度達(dá)135 °C~140°C時(shí)再向反應(yīng)器中投入酯化催化劑；然后升溫至200°C ~210°C，在氮?dú)猸h(huán)境下保持反應(yīng)器內(nèi)真空度0.09(T0.lOMPa，發(fā)生酯化反應(yīng)5~8h，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯酸值小于5mgK0H/mgo
[0006]山梨醇的正常脫水反應(yīng)只需要高溫條件即可實(shí)現(xiàn)，山梨醇在130°C以上時(shí)會(huì)自發(fā)進(jìn)行內(nèi)失水反應(yīng)得到山梨醇酐單硬脂酸酐。使用酸性過(guò)強(qiáng)的脫水劑會(huì)導(dǎo)致山梨醇脫水的不確定性，無(wú)法準(zhǔn)確成環(huán)得到山梨醇酐單硬脂酸酐，產(chǎn)生較多的雜質(zhì)無(wú)法分離，降低產(chǎn)率。若使用其他酸性弱的酸則不具備足夠的脫水能力。
[0007]采用正磷酸這種中強(qiáng)酸，能夠保證山梨醇的分子內(nèi)脫水成環(huán)。同時(shí)本發(fā)明利用正磷酸在高溫下自身脫水機(jī)理，在120°C條件下對(duì)山梨醇的分子內(nèi)脫水成環(huán)產(chǎn)生明顯的促進(jìn)作用。使得本發(fā)明中在較低的溫度下加入脫水劑正磷酸，發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐單硬脂酸酐且反應(yīng)速率大大加快。分子內(nèi)脫水反應(yīng)的溫度是最終產(chǎn)品顏色深淺的關(guān)鍵，溫度過(guò)低加入脫水劑會(huì)造成反應(yīng)不徹底，有副反應(yīng)產(chǎn)生。溫度過(guò)高加入脫水劑物料顏色會(huì)很重。
[0008]山梨醇酐單硬脂酸酐與硬脂酸發(fā)生酯化反應(yīng)，發(fā)生酯化反應(yīng)的羥基位于山梨醇酐單硬脂酸酐唯一一個(gè)沒有在環(huán)上的碳原子上，該羥基的活性高于傳統(tǒng)醇的活性，只需要在高溫條件下即能快速反應(yīng)，但是會(huì)隨著反應(yīng)進(jìn)行而速度變慢，使反應(yīng)在未反應(yīng)完全的時(shí)候自行停止，不僅降低產(chǎn)率還導(dǎo)致所得產(chǎn)品顏色重、酸值高、水分大，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明在較低溫度時(shí)即加入酯化催化劑氫氧化鈉，開啟酯化反應(yīng)，并在反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)進(jìn)程，保證反應(yīng)完全，提高產(chǎn)率，減少雜質(zhì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，所得產(chǎn)品顏色白度大、酸值小、水分少。
[0009]酯化催化劑氫氧化鈉是食品級(jí)氫氧化鈉。脫水劑正磷酸是用食品級(jí)正磷酸，脫色劑是用食品級(jí)雙氧水。原料為含量30%的山梨醇，脫水劑80%的正磷酸，99.5%以上的200型的硬脂酸，99.9%氫氧化鈉。 [0010]優(yōu)選的，還包括脫色步驟，具體為酯化反應(yīng)完成后，將反應(yīng)器中物料冷卻至800C~100°C時(shí)加入脫色劑，控制反應(yīng)器中脫色劑的質(zhì)量濃度在0.3%~Ο.5%，脫色0.5~lh，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯白度大于89度。
[0011]本發(fā)明在改進(jìn)酯化工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)添加脫色步驟，利用適當(dāng)濃度的雙氧水將酯化所得山梨醇酐單硬脂酸酯脫色，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的白度。脫色過(guò)程中雙氧水濃度為脫色的關(guān)鍵，山梨醇酐單硬脂酸酯脫色和山梨醇酐單硬脂酸酯中的環(huán)的破壞均會(huì)由雙氧水的氧化能力引發(fā)，一旦濃度過(guò)高雙氧水的氧化性能夠?qū)⑸嚼娲剪麊斡仓狨ブ械沫h(huán)氧化破壞，影響質(zhì)量。而雙氧水的濃度過(guò)低則不能講山梨醇酐單硬脂酸酯良好脫色。利用濃度控制雙氧水的氧化性能達(dá)到一個(gè)恰當(dāng)?shù)呐R界點(diǎn)，是本脫色步驟的關(guān)鍵。
[0012]優(yōu)選的，配料步驟中物料以重量份計(jì)，質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份，酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，脫水劑2.5份，酯化催化劑5份，所述脫水劑為正磷酸。該物料配比是工藝的最終產(chǎn)率最高，產(chǎn)品酸度值最小，白度最大。
[0013]優(yōu)選的，酯化步驟中當(dāng)溫度達(dá)140°C時(shí)向反應(yīng)器中投入酯化催化劑。所述酯化催化劑為氫氧化鈉。在該溫度下加入酯化催化劑能夠在最短的時(shí)間內(nèi)提升酯化反應(yīng)速率，使最終酯化反應(yīng)更徹底。
[0014]優(yōu)選的，酯化步驟中氮?dú)猸h(huán)境下反應(yīng)器內(nèi)真空度為0.096MPa。在該負(fù)壓條件下酯化反應(yīng)速率最快，使最終酯化反應(yīng)更徹底。
[0015]優(yōu)選的，脫色步驟中反應(yīng)器中物料冷卻至100°C時(shí)加入脫色劑。所述脫色劑為雙氧水。在該溫度下加入脫色劑脫色效果最好，產(chǎn)品白度最大。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法所具有的有益效果是:采用本發(fā)明生產(chǎn)的山梨醇酐單硬脂酸酯的積極效果是基本沒有副反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)率達(dá)到98%。產(chǎn)品酸值低，水分低，工藝能耗低，收率大，不含對(duì)人體有害的物質(zhì)，本發(fā)明的一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備工藝，完全可以達(dá)到醫(yī)藥行業(yè)，化妝品行業(yè)和食品行業(yè)的要求。能更加廣泛的應(yīng)用在化妝品行業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)。成品外觀為純白色的固體片狀物，產(chǎn)品白度達(dá)到89度以上，產(chǎn)品的酸值小于5mgK0H/mg，重金屬小于15ppm，水分小于0.5%。完全適用于山梨醇酐單硬脂酸酯要求嚴(yán)格的化妝品、醫(yī)藥、食品行業(yè)。
【具體實(shí)施方式】[0017]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法做進(jìn)一步說(shuō)明，其中實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，脫水劑正磷酸2.5份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)25min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa,發(fā)生酯化反應(yīng)8h ；脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度
0.3%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0019]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0020]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)98%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.7mgK0H/mg ;2、羥基值235.7mgK0H/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)93度；水分
0.45% ;皂化值151.7mgK0H/mg ;重金屬總含量14ppm。
[0021]實(shí)施例2
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇480份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸870份，脫水劑正磷酸2.5份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至120°C下保溫反應(yīng)30min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):脫水完成后的反應(yīng)器中投入備用的硬脂酸，在138°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至208°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.092MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)8h ；脫色:酯化反應(yīng)完成后將反應(yīng)器中物料冷卻至90°C，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的質(zhì)量濃度在0.5%，脫色40min后，冷卻沉降、切片即得。
[0022]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0023]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)98%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.7mgK0H/mg ;2、羥基值235.lmgKOH/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)92度；水分
0.46% ;皂化值152.lmgKOH/mg ;重金屬總含量14ppm。
[0024]實(shí)施例3
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇420份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸750份，脫水劑正磷酸2.3份，酯化催化劑氫氧化鈉4.5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至125°C下保溫反應(yīng)35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):脫水完成后的反應(yīng)器中投入備用的硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)7h ；脫色:酯化反應(yīng)完成后將反應(yīng)器中物料冷卻至80°C，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的質(zhì)量濃度在0.5%，脫色I(xiàn)h后，冷卻沉降、切片即得。
[0025]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0026]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)97.9%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.6mgK0H/mg ;2、羥基值234.9mgK0H/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)90度；水分
0.45% ;皂化值151.2mgKOH/mg ;重金屬總含量13ppm。
[0027]實(shí)施例4
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇500份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸900份，脫水劑正磷酸3.0份，酯化催化劑氫氧化鈉6份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至120°C下保溫反應(yīng)20min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):脫水完成后的反應(yīng)器中投入備用的硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.lOMPa，發(fā)生酯化反應(yīng)8h ；脫色:酯化反應(yīng)完成后將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的質(zhì)量濃度在0.3%，脫色I(xiàn)h后，冷卻沉降、切片即得。包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0028]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)98.4%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.8mgK0H/mg ;2、羥基值238.2mgK0H/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)89度；水分
0.47% ;皂化值154.2mgK0H/mg ;重金屬總含量15ppm。
[0029]實(shí)施例5
配料:以重量份計(jì)，取 質(zhì)量濃度30%的山梨醇400份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸700份，脫水劑正磷酸2.0份，酯化催化劑氫氧化鈉4份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至125°C下保溫反應(yīng)35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):脫水完成后的反應(yīng)器中投入備用的硬脂酸，在135°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至20(TC，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.090，發(fā)生酯化反應(yīng)5h ；脫色:酯化反應(yīng)完成后將反應(yīng)器中物料冷卻至80°C，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的質(zhì)量濃度在0.5%，脫色0.5后，冷卻沉降、切片即得。
[0030]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0031]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)97.6%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.9mgK0H/mg ;2、羥基值239.3mgK0H/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)89度；水分
0.45% ;皂化值151.2mgK0H/mg ;重金屬總含量14ppm。
[0032]實(shí)施例6
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，脫水劑正磷酸2.5份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)25min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)5~8h ；脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3^0.5%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0033]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0034]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為96.5% ;說(shuō)明脫水和酯化反應(yīng)進(jìn)行較徹底。檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值4.4mgK0H/mg ;2、羥基值235.7mgK0H/mg ;3、外觀；淺黃色色的片狀物，白度82度；水分0.5% ;皂化值151.7mgK0H/mg ;重金屬總含量15ppm。
[0035]實(shí)施例7
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇400份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸700份，脫水劑正磷酸2.0份，酯化催化劑氫氧化鈉4份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至125°C下保溫反應(yīng)35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):脫水完成后的反應(yīng)器中投入備用的硬脂酸，在135°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至200°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.090，發(fā)生酯化反應(yīng)5h，冷卻沉降、切片即得。
[0036]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0037]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)95.2%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值5.0mgK0H/mg ;2、羥基值239.6mgK0H/mg ;3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)80度；水分0.46% ;皂化值152.7mgK0H/mg ;重金屬總含量15ppm。
[0038]對(duì)比例I
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)5~8h ；脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3^0.5%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0039]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0040]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為72%，在傳統(tǒng)情況下短時(shí)間內(nèi)脫水反應(yīng)不徹底，嚴(yán)重影響產(chǎn)率；檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值8.7mgK0H/mg ; 2、羥基值245.7mgK0H/mg ;3、外觀；白色的片狀物，白度達(dá)80度；水分0.8% ;皂化值157.7mgK0H/mg ；重金屬總含量16ppm。
[0041]對(duì)比例2
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，脫水劑正磷酸2.5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)2(T35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，并逐步升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa,發(fā)生酯化反應(yīng)4h后自動(dòng)停止；
脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3^0.5%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0042]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0043]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為90% ;說(shuō)明在短時(shí)間內(nèi)脫水完成，但是沒有酯化催化劑的情況下反應(yīng)不徹底，與傳統(tǒng)方法產(chǎn)率一般。檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值8.4mgK0H/mg ;2、羥基值239.8mgK0H/mg ;3、外觀；白色的片狀物，白度78度；水分0.9% ；皂化值157.lmgKOH/mg ;重金屬總含量40ppm。
[0044]對(duì)比例3
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，備用；
脫水:將備用的山梨醇投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)Ih發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，并逐步升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa,發(fā)生酯化反應(yīng)4h后自動(dòng)停止；
脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3^0.5%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0045]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0046]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為78% ;說(shuō)明在120°C低溫下更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍無(wú)法完成脫水，但是沒有酯化催化劑的情況下反應(yīng)不徹底，產(chǎn)率降低。檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸 值9.3mgK0H/mg ;2、羥基值251.7mgK0H/mg ;3、外觀；淺黃色的片狀物，白度43度；水分1.2% ;皂化值156.7mgK0H/mg ;重金屬總含量60ppm。
[0047]對(duì)比例4
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸1000份，脫水劑正磷酸2.5份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)25min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa,發(fā)生酯化反應(yīng)8h ；脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3^0.5%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。
[0048]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0049]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為99% ;說(shuō)明山梨醇脫水和酯化反應(yīng)進(jìn)行較徹底，。檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值54mgK0H/mg ;說(shuō)明有較多的硬脂酸未反應(yīng)，造成殘留。2、羥基值237.7mgK0H/mg ;3、外觀；白的片狀物，白度85度；水分0.5% ;皂化值152.7mgK0H/mg ;重金屬總含量 19ppm。
[0050]對(duì)比例5
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸600份，脫水劑正磷酸2.5份，酯化催化劑氫氧化鈉5份備用；
脫水:將備用的山梨醇和脫水劑正磷酸投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至120°C下反應(yīng)25min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在120°C溫度下投入硬脂酸，在140°C投入酯化催化劑氫氧化鈉；然后升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa，發(fā)生酯化反應(yīng)8h ；脫色:將反應(yīng)器中物料冷卻至100°C下，加入脫色劑雙氧水控制反應(yīng)器中雙氧水的濃度0.3%，脫色0.5h后，冷卻沉降、切片即得。[0051]包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0052]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率達(dá)74%;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值
4.7mgK0H/mg ;2、羥基值812.7mgK0H/mg ;說(shuō)明造成產(chǎn)率降低主要是山梨醇為完全反應(yīng)，有大量殘留。3、外觀；純白色的片狀物，白度達(dá)93度；水分0.45% ;皂化值151.7mgK0H/mg ;重金屬總含量14ppm。
[0053]對(duì)比例6
配料:以重量份計(jì)，取質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份和酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，備用；
脫水:將備用的山梨醇投入到密封的反應(yīng)器中，加熱至135°C下反應(yīng)Ih發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐；
酯化反應(yīng):反應(yīng)器中物料在85°C溫度下投入硬脂酸，并逐步升溫至160°C時(shí)開啟真空泵，升溫至210°C，反應(yīng)器內(nèi)在氮?dú)猸h(huán)境下保持真空度0.096MPa,發(fā)生酯化反應(yīng)4h后自動(dòng)停止;
包裝:成品包裝檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0054]反應(yīng)以山梨醇計(jì)所得山梨醇酐單硬脂酸酯的產(chǎn)率為91% ;檢測(cè)結(jié)果如下:1、酸值9mgK0H/mg ;2、羥基值 235.7mgK0H/mg ;3、外觀；淡黃色的片狀物，白度32度；水分1.4% ;阜化值151.7mgK0H/mg ;重金屬總含量70ppm。
[0055]通過(guò)各實(shí)施例和對(duì)比例I相較可以看出無(wú)脫水劑的情況下，短時(shí)間內(nèi)脫水反應(yīng)不徹底，嚴(yán)重影響產(chǎn)率；通過(guò)各實(shí)施例和對(duì)比例2相較可以看出在脫水徹底但酯化反應(yīng)無(wú)酯化催化劑時(shí)，短時(shí)間內(nèi)脫水完成，但是沒有酯化催化劑的情況下反應(yīng)不徹底，與傳統(tǒng)方法產(chǎn)率一般。通過(guò)各實(shí)施例和對(duì)比例3相較可以看出無(wú)脫水劑、酯化反應(yīng)無(wú)酯化催化劑時(shí)，說(shuō)明在120°C低溫下更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍無(wú)法完成脫水，但是沒有酯化催化劑的情況下反應(yīng)不徹底，產(chǎn)率降低。通過(guò)各實(shí)施例和對(duì)比例4相較可以看出在硬脂酸用量偏多時(shí)會(huì)造成，硬脂酸殘留，影響產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)各實(shí)施例和對(duì)比例5相較可以看出在硬脂酸用量偏少時(shí)會(huì)造成，山梨醇?xì)埩?，影響產(chǎn)品質(zhì)量。與對(duì)比文件6的傳統(tǒng)工藝相比本發(fā)明主要是提高了工藝的產(chǎn)率，提聞了廣品白度，減小了廣品酸值。
[0056]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為: 配料:以重量份計(jì)，質(zhì)量濃度30%的山梨醇400-500份，酸值210mgK0H/mg的硬脂酸700^900份，脫水劑2.0-3.0份，酯化催化劑4飛份備用；其中，所述脫水劑為正磷酸； 脫水:將山梨醇和脫水劑投入到密閉的反應(yīng)器中，加熱至120°C ~125°C下保溫反應(yīng)2(T35min發(fā)生分子內(nèi)脫水生成山梨醇酐； 酯化:脫水完成后，向反應(yīng)器中投入硬脂酸，當(dāng)溫度達(dá)135 °C~140°C時(shí)再向反應(yīng)器中投入酯化催化劑；然后升溫至200°C ~210°C，在氮?dú)猸h(huán)境下保持反應(yīng)器內(nèi)真空度0.09(T0.1OMPa,發(fā)生酯化反應(yīng)5~8h，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯酸值小于5mgK0H/mgo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:還包括脫色步驟，具體為酯化反應(yīng)完成后，將反應(yīng)器中物料冷卻至80°c ^KTC時(shí)加入脫色劑，控制反應(yīng)器中脫色劑的質(zhì)量濃度在0.3%~Ο.5%，脫色0.5 tTlh，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯白度大于89度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:配料步驟中物料以重量份計(jì)，質(zhì)量濃度30%的山梨醇450份，酸值210mgK0H/mg的硬脂酸800份，脫水劑2.5份，酯化催化劑5份，所述脫水劑為正磷酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:酯化步驟中當(dāng)溫度達(dá)140°C時(shí)向反應(yīng)器中投入酯化催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:酯化步驟中氮?dú)猸h(huán)境下反應(yīng)器內(nèi)真空度為0.096MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:脫色步驟中反應(yīng)器中物料冷卻至100°c時(shí)加入脫色劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:所述酯化催化劑為氫氧化鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于:所述脫色劑為雙氧水。
【文檔編號(hào)】C07D307/20GK104016946SQ201410296249
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】苗百泉, 甘寧 申請(qǐng)人:淄博創(chuàng)業(yè)油脂科技有限公司