專利名稱：：烷基烯酮二聚體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及垸基烯酮二聚體及其制備方法和在造紙施膠中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：烷基烯酮二聚體是一種蠟狀物，分子結(jié)構(gòu)可以以下式表示Ri._^c,c_，一Rio—c=oW為C4C30垸基或C4C3。鏈烯基，f為氫或dQ垸基。垸基烯酮二聚體的熔點(diǎn)4052°C，用作造紙紙漿的施膠劑，使制得的紙張不滲水，用于食品包裝紙或其他相應(yīng)的用途。目前國內(nèi)合成烷基烯酮二聚體的生產(chǎn)中，合成反應(yīng)溫度低于垸基烯酮二聚體的熔點(diǎn)，一般在25"C左右。此溫度下，反應(yīng)速度慢，需要保溫時(shí)間長,而且在此溫度下物料粘度大，反應(yīng)物料中需要加入大量的甲苯溶劑，才能降低物料粘度，使反應(yīng)順利進(jìn)行。然而，甲苯本身帶有水分，大量甲苯及帶入的水分對(duì)烷基烯酮二聚體危害巨大，使產(chǎn)品含量難以提到。而且甲苯的沸點(diǎn)高，需在高溫下蒸餾除去，增加了能耗，而且影響產(chǎn)品純度。更重要的是苯類溶劑對(duì)人體有害，因此用溶劑法生產(chǎn)烷基烯酮二聚體，不能用于食品包裝及生活用紙。中國專利CN1596252A公開了一種通過酰氯與叔胺在無溶劑條件下反應(yīng)而制備烷基烯酮二聚體的方法。該方法制備的產(chǎn)物需要通過稀酸溶液清洗萃取或離心分離的方法得到，其中垸基烯酮二聚體含量最多能達(dá)到93.5重量％，但使用此制備方法工藝復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種烷基烯酮二聚體及其制備方法和應(yīng)用，以克服已有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的方法包括如下步驟將酰氯和二乙烯三胺反應(yīng)生成胺鹽和垸基烯酮二聚體，用水萃取分離得到烷基烯酮二聚體，優(yōu)選的，包括如下步驟-將3070重量份胺升溫至5585°C，然后在0.52小時(shí)內(nèi)加入100重量份酰氯，加入完畢后繼續(xù)反應(yīng)0.53小時(shí)；加入100200重量份708(TC水，混合后靜置，除去底層鹽溶液；再加入100200重量份708(TC水，混合后靜置，除去底層水；蒸餾脫除多余水，將烷基烯酮二聚體趁熱過濾，冷卻至3(TC以下，切片或成型后得到烷基烯酮二聚體成品。所說的酰氯選自<316<:22飽和脂肪酸酰氯，其分子結(jié)構(gòu)如下-f1r1m—c—ciRJ為C"C2o直鏈烷基，R2為H。所得的垸基烯酮二聚體的重量含量至少94%。所述的垸基烯酮二聚體可紙張施膠劑。眾所周知，烷基烯酮二聚體的制備方法中通常采用酰鹵與叔胺反應(yīng)生成，并且需要采用稀鹽酸水溶液來對(duì)烷基烯酮二聚體產(chǎn)品進(jìn)行洗滌萃取，以除去多余的叔胺及其鹽類。而在本發(fā)明中采用酰氯與二乙烯三胺反應(yīng)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)采用此方法制備烷基烯酮二聚體，出乎意料的，能得到烷基烯酮二聚體重量含量高的產(chǎn)品，并且只需要用熱水就能除去反應(yīng)生成的鹽類物質(zhì)及多余的胺，工藝簡單。這可能是由于本發(fā)明中采用的二乙烯三胺的烯鍵對(duì)于-NH2具有活化作用，提高胺的反應(yīng)效率，增加了單體的轉(zhuǎn)化率。并且二乙烯三胺分子具有三個(gè)-NH2，與叔胺相比，與酰氯碰撞的幾率大大增加，單體的轉(zhuǎn)化率能明顯得到提高。二乙烯三胺能溶于水，反應(yīng)后多余的二乙烯三胺很容易通過水清洗掉。本發(fā)明的垸基烯酮二聚體的制備方法，與一般的烷基烯酮二聚體的制備方法相比，不用溶劑，更加環(huán)保，工藝簡單；產(chǎn)物中垸基烯酮二聚體含量高，作為施膠劑使用抗水效果好。本發(fā)明的垸基烯酮二聚體是一種高性能、環(huán)保型產(chǎn)品，能用于食品包裝及生活用紙。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于垸基烯酮二聚體(AKD)中性施膠劑，能大幅度改善紙張的Cobb值。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1垸基烯酮二聚體的制備在1000ml反應(yīng)釜中加入120克二乙烯三胺，升溫至55-C,滴加400克Cw飽和脂肪酸酰氯，滴加時(shí)間為2小時(shí)。滴加結(jié)束后，在55t:保溫3小時(shí)。然后在攪拌下加入400克7(TC去離子水，并繼續(xù)攪拌10分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層二乙烯三胺鹽酸鹽水溶液(此過程溫度保持在70°C)。在攪拌下再加入400克7(TC去離子水，并繼續(xù)攪拌10分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層水(此過程溫度保持在70°C)。將制得的樣品趁熱轉(zhuǎn)移到1000ml圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV10數(shù)顯型V(IKA公司)蒸出剩余水分，所得樣品在9(TC通過200目篩網(wǎng)。冷卻至3(TC，切片，得到產(chǎn)品。烷基烯酮二聚體重量含量為94.5%。實(shí)施例2烷基烯酮二聚體的制備在2000ml反應(yīng)釜中加入210克二乙烯三胺，升溫至85。C，滴加300克C22飽和脂肪酸酰氯，滴加時(shí)間為0.5小時(shí)。滴加結(jié)束后，在85t保溫0.5小時(shí)。然后在攪拌下加入600克8(TC去離子水，并繼續(xù)攪拌15分鐘，停止攪拌，20分鐘后除去底層二乙烯三胺鹽酸鹽水溶液(此過程溫度保持在80°C)。在攪拌下再加入600克7(TC去離子水，并繼續(xù)攪拌15分鐘，停止攪拌，20分鐘后除去底層水(此過程溫度保持在80°C)。將制得的樣品趁熱轉(zhuǎn)移到1000ml圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV10數(shù)顯型V(IKA公司)蒸出剩余水分，所得樣品在90。C通過200目篩網(wǎng)。冷卻至28。C，切片，得到產(chǎn)品。垸基烯酮二聚體重量含量為94.1%。實(shí)施例3在2000ml反應(yīng)釜中加入150克二乙烯三胺，升溫至80°C，滴加150克C2o飽和脂肪酸酰氯和150克d8飽和脂肪酸酰氯，滴加時(shí)間為1.5小時(shí)。滴加結(jié)束后，在8(TC保溫2.0小時(shí)。然后在攪拌下加入450克75-C去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，25分鐘后除去底層二乙烯三胺鹽酸鹽水溶液(此過程溫度保持在75X:)。在攪拌下再加入400克75"C去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，25分鐘后除去底層水(此過程溫度保持在75°C)。將制得的樣品趁熱轉(zhuǎn)移到1000ml圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV10數(shù)顯型V(IKA公司)蒸出剩余水分，所得樣品在9(TC通過200目篩網(wǎng)。冷卻至28'C，切片，得到產(chǎn)品。烷基烯酮二聚體重量含量為94.6%。實(shí)施例4在2000ml反應(yīng)釜中加入180克二乙烯三胺，升溫至65。C，滴加100克(:21飽和脂肪酸酰氯、100克硬脂酰氯和100克d9.飽和脂肪酸酰氯，滴加時(shí)間為1.2小時(shí)。滴加結(jié)束后，在65"C保溫2.5小時(shí)。然后在攪拌下加入400克72'C去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層二乙烯三胺鹽酸鹽水溶液(此過程溫度保持在72°0。在攪拌下再加入440克72-C去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層水(此過程溫度保持在72°0。將制得的樣品趁熱轉(zhuǎn)移到1000ml圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV10數(shù)顯型V(IKA公司)蒸出剩余水分,所得樣品在90°C通過200目篩網(wǎng)。冷卻至25X:，切片，得到產(chǎn)品。垸基烯酮二聚體重量含量為94.4%。實(shí)施例5在2000ml反應(yīng)釜中加入120克二乙烯三胺，升溫至70。C，滴加300克硬脂酰氯，滴加時(shí)間為0.8小時(shí)。滴加結(jié)束后，在7(TC保溫1.3小時(shí)。然后在攪拌下加入380克78。C去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層二乙烯三胺鹽酸鹽水溶液(此過程溫度保持在78°C)。在攪拌下再加入420克78t去離子水，并繼續(xù)攪拌12分鐘，停止攪拌，30分鐘后除去底層水(此過程溫度保持在78°C)。將制得的樣品趁熱轉(zhuǎn)移到1000ml圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV10數(shù)顯型V(IKA公司)蒸出剩余水分，所得樣品在90。C通過200目篩網(wǎng)。冷卻至25。C，切片，得到產(chǎn)品。垸基烯酮二聚體重量含量為94.6%。實(shí)施例6對(duì)比例按CN1596252A的方法制備的垸基烯酮二聚體，其垸基烯酮二聚體重量含量為92.0%用實(shí)施例15和對(duì)比例，按下述配方制備垸基烯酮二聚體分散體1)將實(shí)施例15和對(duì)比例制備的烷基烯酮二聚體各100g在758(TC下熔融，備用。2)在2000ml反應(yīng)釜中加入20克陽離子淀粉、5克木素磺酸鹽和970克水，攪拌，升溫至758(TC，加入步驟l)中的垸基烯酮二聚體熔融物，攪拌反應(yīng)30分鐘。3)將步驟2)中的粗乳液借助高壓均質(zhì)器(APV)在200巴均質(zhì)2次并冷卻至25i:。得到烷基烯酮二聚體分散體。將由此得到的垸基烯酮二聚體(AKD)分散體0.2重量％(干/干紙料)加入實(shí)驗(yàn)造紙機(jī)中，紙料含有40重量％的松漿硫酸鹽、30重量％的麥草漿和30重量％65級(jí)碳酸鈣(兗州高旭有限公司)。按抄紙工藝得到具有120g/m2基重的紙張，檢測紙張Cobb值和環(huán)壓指數(shù)。Cobb值測定采用杭州輕通博科自動(dòng)化技術(shù)有限公司的XSH型可勃吸收性測定儀按GB/T1540-1989方法檢測待測紙樣。環(huán)壓強(qiáng)度測定采用杭州輕通博科自動(dòng)化技術(shù)有限公司的CT300A壓縮強(qiáng)度測試儀檢測待測紙樣。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)Cobb值越小，抗水性越好。環(huán)壓指數(shù)越大，環(huán)壓強(qiáng)度越大，效果越好。樣品紙張克重/Cobb值(60s)環(huán)壓指數(shù)/<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上述應(yīng)用結(jié)果可以看出使用本發(fā)明實(shí)施例15制備的烷基烯酮二聚體，與對(duì)比例相比，具有優(yōu)異抗水性，環(huán)壓強(qiáng)度相差不大。權(quán)利要求1.一種烷基烯酮二聚體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將酰氯和二乙烯三胺反應(yīng)生成胺鹽和烷基烯酮二聚體，用水萃取分離得到烷基烯酮二聚體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將3070重量份胺升溫至5585X:，然后在0.52小時(shí)內(nèi)加入100重量份酰氯，加入完畢后繼續(xù)反應(yīng)0.53小時(shí)；加入100200重量份708(TC水，混合后靜置，除去底層鹽溶液；再加入100200重量份7080。C水，混合后靜置，除去底層水；脫水，趁熱過濾，冷卻，得到烷基烯酮二聚體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的酰氯選自d6C22飽和脂肪酸酰氯，其分子結(jié)構(gòu)如下R'~CH—C—ClRi為d4C20直鏈烷基，R2為H。4.根據(jù)權(quán)利要求13任一項(xiàng)所述方法制備的烷基烯酮二聚體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的烷基烯酮二聚體的應(yīng)用，其特征在于，用于紙張施膠劑。全文摘要本發(fā)明提供了一種烷基烯酮二聚體及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括如下步驟將酰氯和二乙烯三胺反應(yīng)生成胺鹽和烷基烯酮二聚體，用水萃取分離得到烷基烯酮二聚體。本發(fā)明的烷基烯酮二聚體是一種高性能、環(huán)保型產(chǎn)品，能用于食品包裝及生活用紙。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于烷基烯酮二聚體(AKD)中性施膠劑，能大幅度改善紙張的Cobb值。文檔編號(hào)D21H21/16GK101575323SQ200910048公開日2009年11月11日申請(qǐng)日期2009年3月30日優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日發(fā)明者尹東華,施曉旦,王養(yǎng)臣申請(qǐng)人:上海東升新材料有限公司