[发明专利]用于制备松香酯的催化剂及松香季戊四醇酯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备松香酯的催化剂及松香酯的制备方法，尤其涉及一种高软化点松香酯的催化剂及松香季戊四醇酯的制备方法。

背景技术

松香含有双键和羧基，很早人们就利用松香的这些基团进行改性。高软化点改性松香酯通常是用不饱和酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、顺丁烯二酸(酐)、反丁烯二酸、衣康酸等与松香进行共轭反应，然后与多元醇酯化制得。这类改性松香酯虽具有软化点高、稳定性好的特点，但由于引入了羧基，增大了极性，酯化后树脂的分子量偏高，使其与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和各种橡胶等多种高分子材料的相容性变差。

普通松香酯是松香与醇酯化得到的松香树脂，松香酯与EVA和各种橡胶等多种高分子材料的相容性好，但软化点低，限制了使用领域。

较高软化点松香酯一般是松香与季戊四醇酯化制得，而且研究较多，如有人选用各种催化剂和方法对松香进行酯化，其中脂松香与季戊四醇反应制得的松香酯软化点在97-102℃；也有人先把松香歧化、提纯再酯化，其制得的松香季戊四醇软化点在96-117℃，这种方法工艺复杂成本高；为了得到更高软化点的松香酯，还有人用过量的季戊四醇与松香酯化，再用芳香二元酸进行改性，即用芳香二元酸与没有酯化的羟基反应，得到芳香二元酸改性的多元醇松香酯，其软化点可达101-122℃，但在122℃时松香酯与EVA的相容性变差。

因此，需要发明一种用于制备松香酯的催化剂及松香季戊四醇酯的制造方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的之一是提供一种用于制备松香酯的催化剂，其催化效率高，催化效果好，采用这种催化剂制备得到的松香酯软化点高(可达到120-131℃)，与EVA和各种橡胶等高分子材料有良好的相容性。

发明目的之二是提供一种松香季戊四醇酯的制造方法，其工艺简单，成本低廉，制备得到的松香季戊四醇酯软化点高(可达到120-131℃)，与EVA和各种橡胶等高分子材料有良好的相容性。

本发明为了实现上述技术目的，采用如下技术手段：

一种用于制备松香酯的催化剂，所述的催化剂包括强碱水溶液和至少一种两性金属氧化物的混合物。所述的强碱水溶液可以是氢氧化钠、氢氧化钾或它们混合的水溶液，可任意浓度，一般配成质量比为50％强碱水溶液。

作为本发明优选实施方式，所述的催化剂还包括苯酚硫化物。作为本发明的更优选实施方式，所述的苯酚硫化物为4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(商品名为300)、烷基酚二硫化物低聚体(商品名为323)中的一种或者组合。

作为本发明优选实施方式，所述的两性金属氧化物为氧化铝或者氧化锌。

本发明用于制备松香酯的催化剂，由于将两性金属氧化物混合到强碱水溶液中，在制备松香酯反应时以分子的形式催化酯化反应，酯化程度比直接加氧化锌等其他催化剂大大提高，使酯化反应进行得更彻底，有利于松香酯软化点的提高。发明人还意外发现，选用氧化铝或者氧化锌中的一种或者组合，其催化效果最佳。

本发明用于制备松香酯的催化剂中加入苯酚硫化物作为歧化催化剂，可消除部分共轭双键，对防止松香酯氧化起到很好的作用，同时在高温形成松香酯时起到漂白作用。

本发明还提供一种松香季戊四醇酯的制造方法，其包括以下步骤：

(1)制备催化剂：将至少一种两性金属氧化物充分溶解于强碱水溶液中，得到催化剂，待用；

(2)在惰性气体保护下，熔融松香；

(3)加入季戊四醇，所述的季戊四醇的质量是松香质量的11％-14％；

(4)加入步骤(1)制备的催化剂，所述的催化剂的质量是松香质量的0.01％-1％；

(5)在260-290℃反应6-16小时，然后降温到220℃；

(6)加入稳定剂，所述的稳定剂的质量是松香质量的0.1％-0.6％，得到松香季戊四醇酯。

作为本发明优选实施方式，所述的步骤(1)中的催化剂还加入苯酚硫化物，所述的苯酚硫化物的质量是松香质量的0.02-0.4％。作为本发明的更优选实施方式，所述的苯酚硫化物为4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、烷基酚二硫化物低聚体中的一种或者组合。

作为本发明优选实施方式，所述的步骤(1)中的两性金属氧化物为氧化铝或者氧化锌。