[发明专利]用于脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂

说明书

本发明涉及用于脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂，主要解决现有技术中存在的催化剂反应产品中EO分布宽、副产物多的技术问题。本发明通过采用用于脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂，包括如下组份：(a)层状磷锑酸盐；(b)碱土金属羧酸盐；(c)N‑羟基酰亚胺的技术方案较好地解决了该技术问题，可用于脂肪酸甲酯乙氧基化生产中。

技术领域

本发明涉及用于脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂。

背景技术

脂肪酸甲酯乙氧基化合物(ethoxylated fatty acid methyl esters)，简称FMEE，是一种新型双封端的酯醚型非离子表面活性剂。由于脂肪酸甲酯乙氧基化合物一端具有与油脂相似的-OCH₃，根据相似相容的原理，与传统的脂肪酸聚醚、脂肪醇聚醚等相比，有更强的去污能力，具有水溶性好，熔点低，乳化分散能力强，泡沫少等优点；另外该产品易降解，是一种真正的环保型表面活性剂。脂肪酸甲酯化合物广泛的被应用到皮革、纺织、化妆品行业中。FMEE在各种性能上接近于含有APEO的TX、NP和OP系列，在国外对环保严格要求的背景下，使用FMEE代替TX或NP处理的玩具、地板、纺织服装等，可以减少出口过程中导致的贸易纠纷。

由于脂肪酸甲酯不像脂肪酸、脂肪醇或脂肪胺等含活泼氢，因此用传统的酸碱催化剂很难乙氧基化(环氧乙烷加成，即EO加成)，即使能，转化率也低，产品杂质含量高，目前大都采用双金属或多金属氧化物或盐作为催化剂。反应温度为160～180℃，反应压力在0.3MPa左右，催化剂用量0.1～1.0％。

美国专利US6008392(Process for Preparing Alkoxylated Fatty Acid AlkylEsters)公布了一种脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂，催化剂主要以Al/Mg水滑石为主，同时添加少量LiOH或SnO₂构成。用于月桂酸甲酯乙氧基化，发现没添加LiOH或SnO₂时，未反应的EO含量超过1.5％，EO分布指数[EO加合数在n±2范围的组分占总组分中(不包括原料醇及PEG)的含量(其中n为主组分的EO加合数)]，小于70％；添加LiOH或SnO₂较好，但催化剂用量都在1.0％以上，反应速度慢。

美国专利US5220246(Process for Alkoxylation of Esters and ProductsProduced Therefrom)公布了一种活性烷氧化钙铝复合催化剂用于椰油酸甲酯乙氧基化，EO平均加成数为8，产品中聚乙二醇高于2.0％，未反应的脂肪酸甲酯大于0.5％，催化剂用量为1.0％。

上述现有技术的催化剂的不足之处是：产品中EO分布宽、副产物多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的脂肪酸甲酯乙氧基化产物中EO分布宽、副产物多的问题，提供一种新的用于脂肪酸甲酯乙氧基化反应的催化剂，该催化剂用于脂肪酸甲酯乙氧基化反应时，具有脂肪酸甲酯乙氧基化产物EO分布窄、副产物少的特点。

本发明所要解决的技术问题之二是上述技术问题之一所述催化剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是上述技术问题之一所述催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化中的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案如下：用于脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂，包括如下组份：

(a)层状磷锑酸盐；

(b)碱土金属羧酸盐；

(c)N-羟基酰亚胺。

作为优选的技术方案，所述催化剂以重量百分比计组成包括：(a)层状磷锑酸盐，20～50％；(b)碱土金属羧酸盐，5～15％；(c)N-羟基酰亚胺，35～65％。

上述技术方案中，所述层状磷锑酸盐为碱金属盐，优选层状磷锑酸钠，层间距优选为