[发明专利]一种烷基缩水甘油醚的制备方法

说明书

本发明涉及环氧树脂技术领域。本发明提供了一种烷基缩水甘油醚的制备方法，通过限定将环氧氯丙烷滴加到反应体系的加料方式，避免了反应体系中因存在大量环氧氯丙烷，而使得环氧氯丙烷与中间产物发生开环加成反应，造成环氧氯丙烷用量增加的问题，从而节约了环氧氯丙烷的用量；通过选用聚乙二醇作为相转移催化剂，不但提高了闭环反应速率，且反应过程中产生的废水中COD和氨氮含量也较低。实验结果表明，利用本发明提供的技术方案，环氧氯丙烷和直链脂肪醇的物质的量的比最高仅为1.5：1的情况下，烷基缩水甘油醚的APHA色值在5～6；反应过程中产生的废水中COD的数值为3120ppm，氨氮含量≦1mg/L。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，尤其涉及一种烷基缩水甘油醚的制备方法。

背景技术

自1980年以来，烷基缩水甘油醚的合成研究一直受到国内外学者的关注，近10年来随着脂肪醇产业的迅猛发展，国内也相继开发了多种不同碳链的烷基缩水甘油醚的合成工艺。

酸催化法合成法作为一种常见的合成烷基缩水甘油醚的方法主要是指：将直链脂肪醇、路易斯酸、有机溶剂和环氧氯丙烷混合，在路易斯酸催化下，直链脂肪醇与环氧氯丙烷进行加成开环反应，加成开环得到氯醇醚结构的中间物，再与碱进行闭环反应，闭环脱去氯化氢，得到烷基缩水甘油醚。

虽然酸催化法合成法具有在加成开环反应中反应速率快的优点，但是非均相反应对闭环反应影响较大，从而造成闭环反应的速率较慢。即便可以通过加入相转移催化剂的方法，来提高反应速率，但是为了保证产品质量，现有技术中往往选用季铵盐作为相转移催化剂，这样又造成了废水中COD和氨氮值较高的问题，给废水处理带来了更大麻烦。

此外，在路易斯酸催化下，直链脂肪醇与环氧氯丙烷加成开环得到氯醇醚中间物的过程中，中间产物氯醇醚的仲羟基会竞争性参与环氧基的开环加成反应，生成链增长副产物。所以当采用等当量的脂肪醇与环氧化合物反应时，由于链增长副产物的生成，导致有大量的原料直链脂肪醇残留在产物中，所以需要将环氧氯丙烷过量很多，而现有技术中往往需要将环氧氯丙烷和脂肪醇的物质的量的比控制在1.8:1以上，方可将原料直链脂肪醇尽可能反应完全，这样大大增加了环氧氯丙烷的用量，造成了原料浪费。

因此，亟需提供一种能够降低环氧氯丙烷用量和废水中COD和氨氮含量的烷基缩水甘油醚的制备方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种烷基缩水甘油醚的制备方法，本发明提供的制备方法，不但降低了环氧氯丙烷的用量，而且废水中COD和氨氮含量均较低。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种烷基缩水甘油醚的制备方法，包括以下步骤：

(1)将直链脂肪醇、溶剂和路易斯酸混合，得到混合溶液；

(2)将环氧氯丙烷滴加到所述步骤(1)得到的混合液中，进行醚化反应，得到反应中间体；

(3)将所述步骤(2)得到的反应中间体、聚乙二醇和碱混合进行闭环反应，得到烷基缩水甘油醚。

优选地，所述步骤(1)中的直链脂肪醇包括C₈至C₁₄直链脂肪醇中的至少一种。

优选地，所述步骤(1)中溶剂为芳烃类苯、甲苯和二甲苯中的至少一种，或者为酮类丁酮和/或甲基异丁基酮。

优选地，所述步骤(1)中路易斯酸包括四氯化锡、高氯酸锌、二氯化锌、三氯化铁和三氯化铝中的至少一种。

优选地，所述步骤(1)中路易斯酸和直链脂肪醇的重量比为0.3～2％。

优选地，所述步骤(2)中醚化反应的温度为50～120℃。