[发明专利]一种二聚酸及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种二聚酸及其制备方法和应用，二聚酸的分子式为C₃₄H₅₈(COOH)₂，其中单环型二聚酸含量大于70%。本发明还提供了上述二聚酸的制备方法，是以桐油或桐油酸为原料制备的，制备工艺简单，环保经济性好。所制备的二聚酸可用于制备聚酰胺树脂、热熔胶、润滑油等，应用范围广阔。

技术领域

本发明属于聚合物领域，具体涉及一种二聚酸及其制备方法和应用。

背景技术

二聚酸因其分子中含有两个羧酸基团而得名，主要指C18不饱和脂肪酸在一定条件下，按照Diels-Alder反应生成以C36为主要成分的二聚酸。根据反应机理，二聚酸的基本结构大致分为三类：单环型、双环型和非环型。目前，商品二聚酸一般是三种同分异构体组成的混合物。

二聚酸的分子量适中，结构独特，分子中既有长的柔性碳链，又具有相对刚性的环状结构，不仅兼有极性和非极性基团，还具有羰基和双键等性质活泼的反应性基团。这些独特的分子结构使其具有独特的物理化学性质和广泛用途，可用于合成聚氨酯树脂、石油加工设备中腐蚀抑制剂、润滑剂、燃料添加剂、涂料和植物油稳定剂等。

目前生产二聚酸的主要原料是妥尔油酸、棉油酸、大豆油酸等，其主要成分是亚油酸和油酸。二聚酸的生产工艺主要为白土催化法或者其他催化剂催化法，其中，白土催化法是目前广泛采用的二聚酸合成方法。这两种工艺生产的二聚酸的性能基本相同。

陆向红以油酸为原料，在常压、氮气保护，反应温度240℃、反应时间6h、活性白土用量为油酸的12%(w)、LiCl用量为油酸的1.2%(w)的条件下，二聚酸的收率为34.6%（石油化工, 2015, 44(4): 483-488）。

WO 00/75252公开了一种二聚酸的合成方法，以C18脂肪酸为原料，其具体成分如下，0.14% C₁₄、6.97% C₁₆、0.27% C_16:1、3.22% C₁₈、49.71% C_18:1、28.56% C_18:2、7.34%C_18:3、0.56% C₂₀、1.15% C_20:1、0.29%C₂₂及0.18%C_22:1，钙基膨润土用量为原料的4.5%，LiCO₃用量为原料的0.07%，水用量为原料的1.0%，氮气保护，反应温度254℃，反应时间4h，反应体系最高压力219psig，反应体系二聚酸含量为50.5%。

CN104804782A公开了一种二聚酸的合成方法，利用由葵花籽油制备的混合脂肪酸为原料，添加12%的活性白土，1%的LiCO₃，氮气吹扫保护，加热温度240℃，反应时间6h，经后续处理后，二聚酸的收率为67.6%。

在上述方法中，二聚酸的合成均需要添加大量催化剂或/和催化助剂，并且所用催化剂为粉状，后续的分离纯化成本较高，分离过程中损耗产品，而且会造成一定的环境污染。此外，聚合反应温度较高，一般不低于240℃，且部分反应工艺需要带压，对设备要求较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种二聚酸及其制备方法和应用。本发明的二聚酸是以桐油或桐油酸为原料制备的，制备工艺简单，环保经济性好，应用范围广阔。

本发明提供的一种二聚酸，是以桐油或桐油酸为原料制备的，二聚酸的分子式为C₃₄H₅₈(COOH)₂，其中单环型二聚酸含量大于70%。