本發(fā)明涉及一種起始劑原料醚化后再與蓖麻酸酯化制備高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的新方法。

背景技術(shù)：

甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯在水中呈分散狀，具有優(yōu)良的乳化、擴(kuò)散性能。紡織業(yè)中，用作滌淪、聚乙烯醇等合成纖維紡絲油劑主要成份，具有乳化和抗靜電作用，可使?jié){紗柔軟、平滑；在化纖漿料中可作為柔軟平滑劑，且可消除合成漿料液中的泡沫；制藥業(yè)中，用作乳化劑，用于制造搽劑、乳膏劑、乳劑等；可作農(nóng)藥乳化劑，乳液聚合乳化劑，用于配制水溶性金屬切削液及家用洗滌用品。

專利CN200710164783，公開(kāi)了一種蓖麻油聚氧乙烯醚的合成方法。該工藝以蓖麻油和環(huán)氧乙烷為原料，在催化劑的存在下進(jìn)行聚合反應(yīng)制得。所用蓖麻油和環(huán)氧乙烷的重量比為1:0.145-2.98；所用催化劑為甲醇鈉，甲醇鉀溶液，NaOH，KOH中的任意一種或者一種以上的混合物。

俞芳以蓖麻油和環(huán)氧乙烷為原料，堿土金屬作催化劑，合成了蓖麻油聚氧乙烯（80）醚。探討了催化劑種類，催化劑用量，反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品的影響。通過(guò)對(duì)影響目標(biāo)產(chǎn)物色澤、外觀、羥值、皂化值和濁點(diǎn)的主要因素進(jìn)行了優(yōu)化得到了適宜的反應(yīng)條件，及所得產(chǎn)物在丙綸化纖油劑中的應(yīng)用。

孟建以氫化蓖麻油和環(huán)氧乙烷為原料，三氟化硼乙醚作催化劑，合成了氫化蓖麻油聚氧乙烯(40)醚。產(chǎn)物為極淡黃色，常溫下為透明液體，羥值為70-80 mg KOH/g，皂化值為60-70 mg KOH/g，黏度為1500-2000 mPa.s。作者對(duì)影響目標(biāo)產(chǎn)物黏度、色澤、外觀、羥值和皂化值的主要因素進(jìn)行了優(yōu)化，得到了適宜的反應(yīng)條件。這些制備蓖麻油聚氧乙烯醚的方法，都是使用蓖麻油作為起始劑，這樣會(huì)導(dǎo)致得到的產(chǎn)品中存在一部分雜質(zhì)成分，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致其在后期應(yīng)用過(guò)程中的效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的制備方法，降低甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯中雜質(zhì)成分的含量，使產(chǎn)品具有更好的使用性能。以甘油、環(huán)氧乙烷及高純度蓖麻油作為原料，先制備甘油聚氧乙烯醚，然后在和高純度蓖麻油進(jìn)行酯化，對(duì)酯化產(chǎn)物進(jìn)行精致處理后得到甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯。該工藝制備得到的聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯純度高，分子量分布更加均勻。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的制備方法，步驟如下：

(1)以甘油為原料，與環(huán)氧乙烷在催化劑作用下進(jìn)行醚化反應(yīng)，制備甘油聚氧乙烯醚；

(2)甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸在催化劑的作用下進(jìn)行酯化反應(yīng)；所述高純度蓖麻酸為液態(tài)蓖麻酸，液態(tài)蓖麻酸中蓖麻酸含量不低于98%；

(3)酯化產(chǎn)物加入硅藻土及脫色土進(jìn)行處理，通過(guò)濾膜進(jìn)行壓濾得到高純度的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述甘油聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷加成摩爾數(shù)為28-40，羥值為1224-1248。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(1)中所述甘油聚氧乙烯醚的環(huán)氧乙烷加成摩爾數(shù)為30-36，羥值為1232-1242。

作為優(yōu)選，步驟(1)和步驟(2)中所述催化劑均為堿性催化劑，所述堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鉀或甲醇鈉。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述催化劑的加入量為甘油重量的0.1%-1.5%。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(1)中所述催化劑的加入量為甘油重量的0.5%-1%。

作為優(yōu)選，步驟(1)中環(huán)氧乙烷與甘油的反應(yīng)溫度為110-160℃，聚合反應(yīng)的時(shí)間為1-3h。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(1)中環(huán)氧乙烷與甘油的反應(yīng)溫度為120-150℃。

作為優(yōu)選，步驟(2)中甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸的質(zhì)量比為3.51-4.02:1。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(2)中甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸的質(zhì)量比為3.79-3.83:1。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述催化劑的使用量為甘油聚氧乙烯醚和高純度蓖麻酸總質(zhì)量的0.2-1%。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(2)中所述催化劑的使用量為甘油聚氧乙烯醚和高純度蓖麻酸總質(zhì)量的0.3-0.5%。

作為優(yōu)選，步驟(2)中酯化反應(yīng)的溫度為90-150℃。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，步驟(2)中酯化反應(yīng)的溫度為100-120℃。

本發(fā)明的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的合成方法，和傳統(tǒng)的工藝相比較有以下的優(yōu)點(diǎn)：

一、本發(fā)明所使用的是高純蓖麻酸，純度不低于98%，其它工藝使用的是蓖麻油，其中含有10%的其它種類脂肪酸，這會(huì)影響最終產(chǎn)品甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的純度。

二、本發(fā)明制得的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯純度高、色澤淺 (YG＜1)、產(chǎn)品質(zhì)量符合日本、美國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)。

三、本發(fā)明制備甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯，反應(yīng)溫度低、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量容易控制、穩(wěn)定性高。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

實(shí)施例1.1

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.5g氫氧化鉀，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1320g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化1h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-111，送檢產(chǎn)物的羥值。

實(shí)施例1.2

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.45g氫氧化鈉，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1400g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化1h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-112，送檢產(chǎn)物的羥值。

實(shí)施例1.3

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.45g甲醇鈉，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1520g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化1h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-113，送檢產(chǎn)物的羥值。

實(shí)施例1.4

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.09g甲醇鉀，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1232g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在110-120℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化1.5h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-114，送檢產(chǎn)物的羥值。

實(shí)施例1.5

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，1.38g氫氧化鈉，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1760g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在150-160℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化3h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-115，送檢產(chǎn)物的羥值。

實(shí)施例1.6

在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.92g氫氧化鈉，氮?dú)庵脫Q后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環(huán)氧乙烷共1584g，控制環(huán)氧乙烷的通入速度，維持反應(yīng)溫度在130-140℃，壓力為0.5MPa左右。進(jìn)料結(jié)束后，保溫老化2h，至釜內(nèi)壓力＜0MPa，后降溫出料，計(jì)算產(chǎn)物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-116，送檢產(chǎn)物的羥值。

對(duì)實(shí)施例1.1-1.3的產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

實(shí)施例2

實(shí)施例2.1

在2L三口燒瓶中加入564.8g的R032-111樣品，加入氫氧化鈉2.1g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至120℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

實(shí)施例2.2

在2L三口燒瓶中加入571.2g的R032-112樣品，加入氫氧化鉀2.2g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至120℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

實(shí)施例2.3

在2L三口燒瓶中加入569.8g的R032-113樣品，加入甲醇鉀2.2g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至120℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

實(shí)施例2.4

在2L三口燒瓶中加入523.0g的R032-114樣品，加入甲醇鈉6.7g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至90℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

實(shí)施例2.5

在2L三口燒瓶中加入599.0g的R032-115樣品，加入氫氧化鈉1.5g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至150℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

實(shí)施例2.6

在2L三口燒瓶中加入570.7g的R032-116樣品，加入氫氧化鈉3.6g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌升溫至100℃，反應(yīng)一段時(shí)間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經(jīng)過(guò)0.22um的濾紙精密過(guò)濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。

對(duì)實(shí)施例2.1-2.3得到的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯取樣分析色度，羥值等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示、

本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。