[發明專利]紙上漿添加劑、其制備方法及其用途

無效

• 申請號: 200980115210.2
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN102015671A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: A·J·迪瓊;M·維爾納;O·斯特魯克
• 申請（專利權）人: 阿克佐諾貝爾股份有限公司
• 主分類號: C07D307/60
• 分類號: C07D307/60
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發明涉及一種新的紙上漿添加劑，涉及一種通過將α-烯烴異構化、然后與不飽和二羧酸的環酸酐反應來制備被鏈烯基取代的環酸酐的方法，涉及它們在紙和紙板的生產中的用途。此外，本發明涉及一種從不飽和二羧酸的環酸酐和使用堿金屬催化劑異構化的內烯烴制備紙用上漿劑的方法。

被鏈烯基取代的環酸酐廣泛地作為紙上漿劑用于造紙工業中，從而改進紙的性能，包括高級紙張、循環箱紙板和石膏板。鏈烯基琥珀酸酐(ASA)化合物是最常用的被鏈烯基取代的環酸酐。ASA化合物具有被認為與纖維素纖維共價鍵接的反應性官能團，以及具有從這些纖維離開的疏水性尾部。這些疏水性尾部的性質和取向導致纖維拒水。基于ASA化合物的商業上漿劑通常是從馬來酸酐和一種或多種合適的α-烯烴和/或內烯烴制備的，例如C₁₆內烯烴和/或C₁₈內烯烴。

內烯烴通常是從直鏈α-烯烴通過將烯烴雙鍵從端部位置異構化成內部位置來制備的。直鏈α-烯烴具有式1所示的結構：

式1

其中R是脂族烴基。

但是，基本純的具有ASA化合物所需的合適鏈長度的直鏈α-烯烴在市場上是很少見和較昂貴的。在實踐中，在市場上的大部分α-烯烴具有下式2所示的結構：

式2

其中R₁和R₂基團是脂族烴基，即所謂的亞乙烯基烯烴。在α-烯烴中的亞乙烯基含量和支化度在很大程度上取決于由不同α-烯烴供應者操作的乙烯低聚工藝。這些生產工藝彼此顯著不同(參見例如Industrial?OrganicChemicals：Starting?Materials?and?Intermediates，Wiley-VCH?Verlag?GmbH，1999，第5卷，第2.1章“單烯烴”，2870-2873頁)。

一般而言，含有至少10重量％亞乙烯基烯烴的α-烯烴混合物是更容易獲得的(它們可以例如從Ineos?and?Nizhnekamskneftekhim獲得)，比較便宜，并且更容易作為原料而不是作為基本純的直鏈α-烯烴獲得。這在很大程度上是因為大量的可獲得的直鏈α-烯烴直接或在異構化步驟之后被銷售到ASA工業。在這里，如果可以使被鏈烯基取代的環酸酐化合物具有作為以含有顯著量亞乙烯基烯烴的α-烯烴為基礎的紙添加劑時的可接受的到良好的性能，則在經濟上是有吸引力的。

US6,231,659公開了用做紙上漿劑的鏈烯基琥珀酸酐，其是鏈烯基琥珀酸酐的混合物，其中鏈烯基具有約6-40個碳原子，并且其中至少97重量％的鏈烯基在α-碳原子上被分成兩個支鏈，兩個支鏈都不具有小于2個碳原子。這些鏈烯基琥珀酸酐是從馬來酸酐制備的，并且由直鏈或基本直鏈的內烯烴組成，或它們是由直鏈或基本直鏈的內烯烴與亞乙烯基烯烴混合組成。它們也可以通過使用五羰基化鐵作為催化劑將相應的α-烯烴異構化來獲得。

這種均相方法的缺點是異構化步驟僅僅能在較高的溫度下進行，并且所獲得的烯烴必須通過蒸餾清潔以在它們能與馬來酸酐反應形成ASA化合物之前除去不需要的催化劑殘余物和著色(由催化劑和催化劑分解產物引起)。此外，以含有亞乙烯基烯烴并且已經使用作為催化劑的五羰基化鐵異構化的α-烯烴為基礎的ASA化合物在用做紙上漿劑時的性能顯著低于使用基于被異構化的直鏈α-烯烴獲得的ASA化合物的性能。

本發明的目的是提供一種制備被鏈烯基取代的環酸酐化合物的改進方法。此外，本發明的目的是提供一種制備被鏈烯基取代的環酸酐化合物的方法，其中具有較高亞乙烯基異構體百分比含量的α-烯烴可以用做原料，并且其中所得的被鏈烯基取代的環酸酐化合物具有可接受的到良好的紙上漿性能。

這些目的是通過本發明的制備被鏈烯基取代的環酸酐化合物的方法實現的，此方法包括以下步驟：

(i)通過使一種或多種烯屬不飽和C₆-C₂₈烴與含有在載體上的堿金屬的催化劑接觸以使所述烯屬不飽和C₆-C₂₈烴進行雙鍵異構化步驟，其中所述烯屬不飽和C₆-C₂₈烴中的至少30重量％是α-烯烴，和

(ii)使所得的異構化的烯屬C₆-C₂₈烴與不飽和二羧酸的環酸酐反應以形成被鏈烯基取代的環酸酐化合物。