[發(fā)明專(zhuān)利]一種高丙?；看姿岜崂w維素混合酯的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510769097.7
• 申請(qǐng)日: 2015-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105199002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳祥;宋宇飛;錢(qián)冬;郭鵬程
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇瑞晨化學(xué)有限公司;江蘇瑞佳化學(xué)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08B3/16
• 分類(lèi)號(hào): C08B3/16
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于纖維素脂類(lèi)衍生物領(lǐng)域，特別涉及一種高丙?；?/p>

醋酸丙酸纖維素混合酯的制備方法。

背景技術(shù)

醋酸丙酸纖維素（簡(jiǎn)稱(chēng)CAP）是由纖維素、醋酐和丙酸酐經(jīng)酯化反應(yīng)制得的一種纖維素有機(jī)酸酯。CAP具有優(yōu)良的韌性、熱穩(wěn)定性和相容性，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)零件、工具柄、收音機(jī)及電視機(jī)部件、方向盤(pán)、膠片、濾膜、無(wú)線電晶體管、玩具、墻地磚、涂料、紡絲等行業(yè)。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)醋酸丙酸纖維素中丙酰基含量相對(duì)較低且不穩(wěn)定。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01110009701.8的專(zhuān)利公開(kāi)了一種醋酸丙酸纖維素的制備方法，該方法以纖維素為原料，用乙酸酐和丙酸酐混合液活化后，加入乙酸和丙酸溶劑、固體超強(qiáng)酸催化劑進(jìn)行酯化，酯化結(jié)束后過(guò)濾除去催化劑，加入廢酸水進(jìn)行水解，再用廢酸水進(jìn)行沉析，最后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等步驟制得醋酸丙酸纖維素。該生產(chǎn)工藝操作簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)的纖維素效率低、丙酰基含量比較低，反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮椋?01410651086.4的專(zhuān)利公開(kāi)了一種同類(lèi)纖維素有機(jī)酸酯醋酸丁酸纖維素的制備方法，該制備方法包括活化、酯化反應(yīng)、混合、加入醋酸鎂溶液、水解、層析，然后依次進(jìn)行常規(guī)過(guò)濾、洗滌、烘干步驟得到成品。該方法制備得的醋酸丁酸纖維素丁?；枯^高，但存在著以下問(wèn)題：1.該制備方法中使用濃硫酸為催化劑，對(duì)工藝設(shè)備具有很強(qiáng)的腐蝕性，且大量使用濃硫酸，會(huì)污染環(huán)境；2.酯化反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且水解反應(yīng)控制不夠精確；3.反應(yīng)階段需通過(guò)外部夾套冷卻，使得生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠減少環(huán)境污染，增加工藝安全且加速酯化反應(yīng)的高丙酰基含量醋酸丙酸纖維素混合酯的制

備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高丙酰基含量醋酸丙酸纖維素混合酯的制備方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：具體包括以下步驟：

（1）稱(chēng)量木漿650g、丙酸2630g、醋酐40g、丙酸酐2070g、催化劑19.5g～52g，所述催化劑為液體酸催化劑與雜多酸催化劑的混合物，其中液體酸催化劑與雜多酸催化劑的比為4:6～6:4；

（2）將650g的木漿先用325g～1300g的丙酸噴淋，然后放在25℃～35℃溫度下活化0.5h～3h；

（3）將剩余的丙酸和配比量的丙酸酐、醋酐、催化劑進(jìn)行混合，并將混合液冷卻至-5℃～10℃待用；

（4）將步驟（2）活化后的木漿在5min～8min內(nèi)投入到步驟（3）的冷卻液，充分?jǐn)嚢?，無(wú)需外部冷卻，反應(yīng)自然升溫，使最終酯化反應(yīng)體系中的溫度不超過(guò)70℃，反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為90min～180min；

（5）向步驟（4）的反應(yīng)體系中加入45g～50g醋酸鎂溶液，中和掉配比量為40%～60%的催化劑；然后再加入2kg濃度為60%～70%醋酸溶液進(jìn)行水解，水解溫度60℃～75℃，水解時(shí)間2h～4h；

（6）水解反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)加入醋酸鎂溶液直至中和掉剩余量的催化劑；

（7）將步驟（6）中混合物中的物料和水在充分?jǐn)嚢枨闆r下進(jìn)行層析，然后進(jìn)行常規(guī)過(guò)濾、洗滌、烘干步驟得到成品。

進(jìn)一步地，所述液體酸催化劑為硫酸或磷酸中的任意一種，雜多酸催化劑為H₃PW₁₂O₄₀或H₄SiW₁₂O₄₀中的任意一種。

進(jìn)一步地，所述步驟（4）中的木漿與冷卻液的投料比控制在1:6～9。

進(jìn)一步地，所述步驟（4）酯化反應(yīng)體系控制液體成分丙?；壤笥?9%。

進(jìn)一步地，所述步驟（5）水解，控制體系水份含量為8%～12%。

進(jìn)一步地，所述步驟（7）洗滌，控制最終洗滌水酸值小于1000ppm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）通過(guò)本發(fā)明高丙?；看姿岜崂w維素混合酯的制備方

法，所得醋酸丙酸纖維素成品丙酰基含量≥46%，乙酰基含量≤2%，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

（2）本發(fā)明高丙?；看姿岜崂w維素混合酯的制備方法，催化劑選用的是液體酸與雜多酸的混合物，這樣，減少了硫酸的用量，進(jìn)而可以減少對(duì)工藝設(shè)備的腐蝕及環(huán)境污染，增加工藝安全；同時(shí)，增加雜多酸的應(yīng)用，從而加速酯化反應(yīng)，使得水解反應(yīng)更精確、可控。

（3）本發(fā)明高丙?；看姿岜崂w維素混合酯的制備方法，反應(yīng)階段無(wú)需外部冷卻，反應(yīng)自然升溫，從而降低了生產(chǎn)成本。