[發明專利]一種脂肪酸堿土金屬鹽及其制備方法

無效

• 申請號: 201410253458.8
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104003864A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 李緒邦;葛小艷
• 申請（專利權）人: 廣東信誠達科技有限公司
• 主分類號: C07C53/126
• 分類號: C07C53/126;C07C51/41
• 代理公司: 佛山市南海智維專利代理有限公司 44225
• 代理人: 梁國杰

技術領域

本發明涉及一種廣泛用于涂料、橡膠、塑料、粉末冶金、紙張、建筑材料、制藥行業等，作家具漆涂層打磨劑、橡塑熱穩定劑和潤滑劑、粉末冶金脫模劑、紙張涂布潤滑劑、建材疏水劑和藥片賦形劑等領域的脂肪酸堿土金屬鹽及其制備方法。

背景技術

目前市面上生產脂肪酸金屬鹽的制備工藝大概分四種，復分解法(又稱水法兩步法)、水法一步法、熔融法、半熔融法或直接法；而能生產脂肪酸堿土金屬鹽的只有其中三種工藝方法：復分解法(又稱水法兩步法)、水法一步法、半熔融法或直接法。復分解法俗稱水洗法或濕法，整個反應在水相中進行，首先將熔融的脂肪酸和堿水進行皂化反應，然后再與堿土金屬離子進行置換反應，所得體系經脫水、水洗、干燥制得成品。水法一步法是在水法兩步法工藝基礎上進行改進，反應不需要進行皂化與置換反應，而是以水作介質的前提下將熔融的脂肪酸直接與堿土金屬氧化物或氫氧化物粉末反應再經脫水干燥制得成品；半熔融法或直接法是熔融的脂肪酸與堿土金屬氧化物或氫氧化物粉末在所生成的脂肪酸堿土金屬鹽的融點以下的溫度下反應直接制得固體成品。目前還未發現能將熔融法工藝實現脂肪酸堿土金屬鹽產業化生產的技術問世。

復分解法工藝在生產進需要使用大量的水對產成品進行洗滌以便除去堿土金屬及酸根離子的殘留，過程中產生的廢水對環境污染較大，且生產工序繁瑣復雜，正逐漸被淘汰。水法一步法雖然對復分解工藝進行完善與改進，但生產仍需要用大量水(產成品與用水比例大概在1：5～8左右)，對產品的烘干所需電能和水的消耗都很大，生產成本較高。半熔融法或直接法要在低溫下進行成鹽反應，實施起來有很大難度，反應溫度低，堿土金屬反應活性也就隨之降低；且固態或者半熔融態的脂肪酸與粉末狀堿土金屬氧化物或氫氧化物進行接觸，要想反應徹底，必須有盡可能多的接觸面積(粉末細度要越細越好)；且同時固態物質對反應裝置攪拌動力要求足夠強勁，動力消耗很大，諸多因素影響下半熔融法或直接法工藝在實踐中很難實現，成型產品也很少見。

所以尋求一種工藝簡單、可操作性強、利于產業化、高效的制備脂肪酸堿土金屬鹽的工業方法，是目前工業界的需求

發明內容

為了克服現有生產技術的不足，解決傳統工藝高能耗、重污染、高成本的問題，本發明將熔融法工藝進行改進與完善，解決了長期以來該工藝只能生產可熔融脂肪酸鋅鹽的問題，順利實現脂肪酸堿土金屬鹽產業化生產。

如何解決堿土金屬氧化物或氫氧化物與脂肪酸反應劇烈，生成的產物粘度大，反應后期分散困難以及顏色變化等，是本課題研究的重點。

為解決上述技術問題所采用的技術方案：一種脂肪酸堿土金屬鹽，其特征在于：所述脂肪酸堿土金屬鹽具有如下式結構：CH₃(CH₂)_nCOO-M-OOC(CH₂)_nCH₃，其中M為Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺,n＝6～18，常溫下為白色粉末。

所述脂肪酸堿土金屬鹽的制備方法為：由熔融的脂肪酸與鈣或鎂或鋇堿土金屬的氧化物或氫氧化物粉末在一定的溫度及催化劑作用下進行成鹽反應，然后經過冷卻軋片、破碎制得粉狀產物。

所述脂肪酸為C₈～C₂₀的飽和脂肪酸。如果碳數小于8，脂肪酸與堿土金屬的氧化物或氫氧化物，尤其是與氫氧化物反應速度太快，導致制備過程很難順利進行；如果碳數大于20，則由于反應活性太低，而需要加入過多的催化劑催化反應，延長反應時間的同時最終會影響產品的純度、色澤。

所述堿土金屬的氧化物或氫氧化物粉末的粒徑分布為1～50微米。如果粒徑小于1微米，在熔融的脂肪酸中分散時，容易產生團聚物，不利于分散；如果粒徑大于50微米，相應接觸面積明顯減小，使固-液相反應難以徹底進行，只能使堿土金屬的氧化物或氫氧化物的加入量明顯大于當量比，才能使游離酸的值降到合格的范圍內，這樣最終會影響到產品的質量。

分次地往熔融的脂肪酸中加入堿土金屬的氧化物或氫氧化物粉末，一般為3～5次(視參與反應的物料總投入量而定)，且要緩慢加入。堿土金屬氧化物或氫氧化物與脂肪酸反應劇烈，如果一次加入或加入快速過快，會導致反應形成團狀凝聚，粘度驟增，不易分散，反應很難順利進行；而加入次數過多(5次以上)，反應時間延長，產品會因氧化而變色，影響產品質量。