[发明专利]用于制备环氧类增塑剂的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，用于制备环氧类增塑剂的催化剂。 

背景技术

现在的环氧类增塑剂的生产主要是用油脂和双氧水为原料，用甲酸作催化剂，硫酸或磷酸等作辅助催化剂，使用这些催化剂，生产得到的产品存在着催化效率低，反应温度高，反应时间长，副反应多，产品色度深等缺点。如现在主要的环氧类增塑剂生产，反应时间都在12小时以上，反应温度也在75℃以上，产品色度一般是在120号以上（Pt-Co比色），对生产一些白色或浅色制品时受到影响，大大限制了其使用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于制备环氧类增塑剂的催化剂。 

本发明是通过以下技术方案来实现的。 

一种用于制备环氧类增塑剂的催化剂，以重量百分比计，其组成包括阳离子表面活性剂65%-90%、对甲基苯磺酸0%-15%、硫酸铝0%-10%、硫酸氢钠0%-10%。 

进一步地，上述阳离子表面活性剂包括：十八烷基三甲基氯化铵25%~35%、十八烷基三甲基溴化铵15%~25%、十六烷基三甲基氯化铵15%~25%、十六烷基三甲基溴化铵15%~25%、十二烷基三甲基氯化铵1%~8%、十二烷基三甲基溴化铵1%~8%。 

进一步地，上述用于制备环氧类增塑剂的催化剂的用量为油脂量的0.005%-2.0%。 

本发明提供的催化剂，其总体的催化原理为：阳离子表面活性剂是以阳离子表面活性剂为载体，在水相和油相间形成大量的类似均相界面，以提高反应速率，缩短反应时间；对甲基苯磺酸、硫酸铝和硫酸氢钠做催化剂，是分别提高水相和油相的酸性浓度至合适值，以控制应酸性浓度过大所发生副反应，提高反应速率，缩短反应时间，降低反应温度。 

环氧化反应实际上是双氧水先和甲酸生成过氧化物，过氧化物再和双键反应生成环氧化合物。所以通过加入对甲基苯磺酸，提高反应体系中的酸浓度，以提高环氧反应的活性，从而起到催化作用。    

以环氧大豆油为例，环氧大豆油的合成反应在机理上分二步进行，第一步：甲酸与双氧水一定条件作用下生成有机过氧甲酸；第二步：有机过氧甲酸再与大豆油反应生成环氧大豆油。反应式如下： 

第一步： 

第二步： 

硫酸铝作为催化剂其机理和上面甲基苯磺酸作为催化剂相类似， 因为硫酸铝在酸性条件下电离产生的硫酸氢根呈现较强的酸性，有利于反应进行。 

硫酸氢钠作为催化剂其机理和上面甲基苯磺酸作为催化剂也相类似，因为硫酸氢钠水解产生的硫酸氢根呈现较强的酸性，有利于反应进行。 

另外，采用的阳离子表面活性剂是以季铵盐类为主要成分的物质。因为目前环氧类增塑剂的反应是在水体系下的非均相反应，与均相体系不同，非均相体系的物质接触面积小，导致反应速度慢，效率低。我们使用阳离子表面活性剂的目的，就是以阳离子表面活性剂为载体，在水相和油相间形成大量的类似均相界面，以提高反应速率。 

综上所述，使用本催化剂，可以控制副反应的发生，提高反应速率，缩短反应时间，降低反应温度，同时降低产物的色度。 

本发明的有益效果： 

本发明提供的催化剂能够使油脂和双氧水两相即使是较低温下也能充分接触反应，从而提高反应效率，加快反应速率，且减少副反应的发生，从而得到了色度更浅，质量更优的产品，生产可得到色度在60号—90号（Pt-Co比色）的环氧类增塑剂，且其他指标与其他工艺生产的产品一致，这样就解决了其色度不好而受到的局限，使用范围大大扩大。 

具体实施方式

下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。 

请给出本发明的催化剂与传统催化剂的对比试验数据以证实本 催化剂的优越之处。 

实施案例一： 

物料配比：大豆油：100克   双氧水（50%）：45克    

甲酸（85%）：5克   催化剂：0.1克 

混合催化剂A： 阳离子表面活性剂：80%   硫酸铝：5%

硫酸氢钠：10%   对甲基苯磺酸：5% 

其中，阳离子表面活性剂包括十八烷基三甲基氯化铵25%~35%、十八烷基三甲基溴化铵15%~25%、十六烷基三甲基氯化铵15%~25%、十六烷基三甲基溴化铵15%~25%、十二烷基三甲基氯化铵1%~8%、十二烷基三甲基溴化铵1%~8%。 

下面含有阳离子表面活性剂的实施案例与实施案例1相同。 

实施案例二：