一种利用C制造技术

本发明专利技术公开了一种利用C

A utilization of C

The invention discloses a method for utilizing C

【技术实现步骤摘要】
一种利用C36二聚脂肪酸合成不饱和聚酯的方法
本专利技术涉及一种利用C36二聚脂肪酸合成不饱和聚酯的方法，属油脂化学工业领域。
技术介绍
进入21世纪，科技在材料与化工领域面临更多更大的挑战：其一，合成高分子材料己成为国民经济和人们生活的重要组成部分，作为合成材料的主要原料——石油，其储量越来越少。在消耗日益枯竭的石油资源的同时，还产生大量难以处理的废弃物，给人类赖以生存的自然环境带来危害。其二，目前称之为“白色污染”的问题远未得到解决，大量塑料废弃物及其焚烧所引起的环境污染严重地影响着地球的生态平衡。以天然可再生的动植物替代石油资源，生产可环境降解高分子材料是解决问题的有效方法之一。C36二聚脂肪酸为天然油脂化工产品，其毒性低、来源广泛且原料可再生，是优良的合成新型高分子材料的原料。C36二聚脂肪酸的分子量适中，其结构中既有较长的柔性碳链，又具有相对刚性的环状结构，而且分子中兼有极性和非极性基团，具有良好的柔韧性，附着强度，密封性和耐水性，对金属等材料具有强烈的粘附性，毒性低，不易燃，-20℃不结晶、不失透明流动性，250℃不蒸发、不凝胶化等特性。不饱和聚酯合成工艺主要采用熔融法和溶液法。其中溶液法反应温度低，所得的聚酯颜色浅，但成本高，后处理工序繁杂，未得到广泛的工业利用。对于以C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和1,2-丙二醇为原料，并以对甲苯磺酸为催化剂，采用前期充氮气，后期抽真空的方式，利用直接熔融缩聚法和两步加料法制备链段分布均匀的不饱和聚酯的研究，在我国尚属首次，具有重大的社会意义及广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用C36二聚脂肪酸合成不饱和聚酯的方法，以C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和1,2-丙二醇为原料，在催化剂的作用下，通过研究不同反应物配比、反应时间、反应温度、催化剂种类及用量对聚合反应的酯化率影响，来分析合成链段分布均匀的不饱和聚酯的反应规律，为合成不饱和聚酯的制备条件作参考。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现。一种利用C36二聚脂肪酸合成不饱和聚酯的方法，其特征在于包括下列步骤：1）利用直接熔融缩聚法制备C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇的预聚体；2）步骤1）产物与顺丁烯二酸酐反应制备不饱和聚酯。所述步骤1）之利用直接熔融缩聚法制备C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇的预聚体是指在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入一定摩尔比的C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇，再定量加入催化剂，通入氮气保护，缓慢升温至反应物呈熔融状态后，在300r·min-1搅拌速度下升温至170℃，每隔0.5h测一次酸值，当酸值降至100mgKOH·g-1时，停止反应，即得不饱和聚酯预聚体；所述步骤2）之步骤1）产物与顺丁烯二酸酐反应制备不饱和聚酯是指取一定量步骤1）产物置于配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中，再定量加入顺丁烯二酸酐，放入已恒温的油浴中，在一定反应时间和聚合温度条件下进行反应，抽真空，待酸值降至40mgKOH·g-1后停止反应，即得链段分布均匀的不饱和聚酯，计算酯化率，并对产物进行结构表征。所述步骤1）中C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇的摩尔比值为1.6:1.0~2.0:5.0~6.0。所述步骤1）中催化剂为对甲苯磺酸和氯化亚锡。所述步骤1）中催化剂用量为1.0~2.0%（w/w）。所述步骤2）中步骤1）产物与顺丁烯二酸酐的摩尔比值为8.5~8.9:1.1~1.5。所述步骤2）中反应温度为120~200℃。所述步骤2）中反应时间为2~10h。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术采用C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇为原料，在催化剂作用下，通过熔融缩聚反应制备不饱和聚酯预聚体，再让预聚体与顺丁烯二酸酐反应制备链段分布均匀的不饱和聚酯。特别是采用在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为1.6:1.0~2.0:5.0~6.0的C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇，再加入催化剂对甲苯磺酸，加入量为1.90%（w/w），通入氮气保护，缓慢升温至反应物呈熔融状态后，在300r·min-1搅拌速度下升温至170℃，每隔0.5h测一次酸值，当酸值降至100mgKOH·g-1时，停止反应，得到不饱和聚酯预聚体。然后在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为8.5~8.9:1.1~1.5的预聚体和顺丁烯二酸酐，放入已恒温的油浴中，在反应温度为170℃条件下搅拌反应4h，抽真空，待酸值降至40mgKOH·g-1后停止反应，得到链段分布均匀的不饱和聚酯，计算酯化率，并对产物进行结构表征。由此可见，本专利技术采用的主要原料为C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和1,2-丙二醇，先用直接熔融缩聚法制备不饱和聚酯预聚体，然后将预聚体与1,2-丙二醇进行聚合，得到链段分布均匀的不饱和聚酯。反应过程中先通入氮气保护，后期抽真空，与传统持续通入氮气保护相比，新工艺既能排除反应生成的水分，又能避免反应物的氧化，降低反应成本，环保节能。以对甲苯磺酸为催化剂，起到催化作用，使反应向生成不饱和聚酯的方向进行，有利于酯化率的提高，并极大的改善了产品的外观色泽。本申请由国家自然科学基金项目（31371880，31401526）资助。具体实施方式以下通过具体实施例说明本专利技术，但本专利技术并不仅仅限定于这些实施例。实施例1在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为1.6:1.47:5.65的C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇，再加入催化剂对甲苯磺酸，加入量为1.90%（w/w），通入氮气保护，缓慢升温至反应物呈熔融状态后，在300r·min-1搅拌速度下升温至170℃，每隔0.5h测一次酸值，当酸值降至100mgKOH·g-1时，停止反应，得到不饱和聚酯预聚体。然后在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为8.72:1.28的预聚体和顺丁烯二酸酐，放入已恒温的油浴中，抽真空，在反应温度为170℃条件下搅拌反应2h，经计算产物的酯化率为57.9887%。实施例2在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为1.6:1.93:5.0的C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇，再加入催化剂对甲苯磺酸，加入量为1.0%（w/w），通入氮气保护，缓慢升温至反应物呈熔融状态后，在300r·min-1搅拌速度下升温至170℃，每隔0.5h测一次酸值，当酸值降至100mgKOH·g-1时，停止反应，得到不饱和聚酯预聚体。然后在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入摩尔比值为8.53:1.47的预聚体和顺丁烯二酸酐，放入已恒温的油浴中，抽真空，在反应温度为170℃条件下搅拌反应4h，经计算产物的酯化率为64.78本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用C

【技术特征摘要】
1.一种利用C36二聚脂肪酸合成不饱和聚酯的方法，其特征在于包括下列步骤：1）利用直接熔融缩聚法制备C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇的预聚体；2）步骤1）产物与顺丁烯二酸酐反应制备不饱和聚酯所述步骤1）之利用直接熔融缩聚法制备C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇的预聚体是指在配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中加入一定摩尔比的C36二聚脂肪酸、邻苯二甲酸酐和1,2-丙二醇，再定量加入催化剂，通入氮气保护，缓慢升温至反应物呈熔融状态后，在300r·min-1搅拌速度下升温至170℃，每隔0.5h测一次酸值，当酸值降至100mgKOH·g-1时，停止反应，即得不饱和聚酯预聚体；所述步骤2）之步骤1）产物与顺丁烯二酸酐反应制备不饱和聚酯是指取一定量步骤1）产物置于配有冷凝装置、真空装置、温度计、搅拌装置、油浴加热装置和四口圆底烧瓶的反应容器中，再定量加入顺丁烯二酸酐，放入已恒温的油浴中，在一定反应时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯光炷，黄雪，尹国强，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东,44