本發明涉及一種起始劑原料醚化后再與蓖麻酸酯化制備高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的新方法。
背景技術：
甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯在水中呈分散狀，具有優良的乳化、擴散性能。紡織業中，用作滌淪、聚乙烯醇等合成纖維紡絲油劑主要成份，具有乳化和抗靜電作用，可使漿紗柔軟、平滑；在化纖漿料中可作為柔軟平滑劑，且可消除合成漿料液中的泡沫；制藥業中，用作乳化劑，用于制造搽劑、乳膏劑、乳劑等；可作農藥乳化劑，乳液聚合乳化劑，用于配制水溶性金屬切削液及家用洗滌用品。
專利CN200710164783，公開了一種蓖麻油聚氧乙烯醚的合成方法。該工藝以蓖麻油和環氧乙烷為原料，在催化劑的存在下進行聚合反應制得。所用蓖麻油和環氧乙烷的重量比為1:0.145-2.98；所用催化劑為甲醇鈉，甲醇鉀溶液，NaOH，KOH中的任意一種或者一種以上的混合物。
俞芳以蓖麻油和環氧乙烷為原料，堿土金屬作催化劑，合成了蓖麻油聚氧乙烯（80）醚。探討了催化劑種類，催化劑用量，反應溫度對產品的影響。通過對影響目標產物色澤、外觀、羥值、皂化值和濁點的主要因素進行了優化得到了適宜的反應條件，及所得產物在丙綸化纖油劑中的應用。
孟建以氫化蓖麻油和環氧乙烷為原料，三氟化硼乙醚作催化劑，合成了氫化蓖麻油聚氧乙烯(40)醚。產物為極淡黃色，常溫下為透明液體，羥值為70-80 mg KOH/g，皂化值為60-70 mg KOH/g，黏度為1500-2000 mPa.s。作者對影響目標產物黏度、色澤、外觀、羥值和皂化值的主要因素進行了優化，得到了適宜的反應條件。這些制備蓖麻油聚氧乙烯醚的方法，都是使用蓖麻油作為起始劑，這樣會導致得到的產品中存在一部分雜質成分，進而會導致其在后期應用過程中的效果不佳。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的制備方法，降低甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯中雜質成分的含量，使產品具有更好的使用性能。以甘油、環氧乙烷及高純度蓖麻油作為原料，先制備甘油聚氧乙烯醚，然后在和高純度蓖麻油進行酯化，對酯化產物進行精致處理后得到甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯。該工藝制備得到的聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯純度高，分子量分布更加均勻。
為了達到以上目的，本發明提供如下技術方案：
一種高純度甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的制備方法，步驟如下：
(1)以甘油為原料，與環氧乙烷在催化劑作用下進行醚化反應，制備甘油聚氧乙烯醚；
(2)甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸在催化劑的作用下進行酯化反應；所述高純度蓖麻酸為液態蓖麻酸，液態蓖麻酸中蓖麻酸含量不低于98%；
(3)酯化產物加入硅藻土及脫色土進行處理，通過濾膜進行壓濾得到高純度的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯。
作為優選，步驟(1)中所述甘油聚氧乙烯醚的環氧乙烷加成摩爾數為28-40，羥值為1224-1248。
作為進一步優選，步驟(1)中所述甘油聚氧乙烯醚的環氧乙烷加成摩爾數為30-36，羥值為1232-1242。
作為優選，步驟(1)和步驟(2)中所述催化劑均為堿性催化劑，所述堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鉀或甲醇鈉。
作為優選，步驟(1)中所述催化劑的加入量為甘油重量的0.1%-1.5%。
作為進一步優選，步驟(1)中所述催化劑的加入量為甘油重量的0.5%-1%。
作為優選，步驟(1)中環氧乙烷與甘油的反應溫度為110-160℃，聚合反應的時間為1-3h。
作為進一步優選，步驟(1)中環氧乙烷與甘油的反應溫度為120-150℃。
作為優選，步驟(2)中甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸的質量比為3.51-4.02:1。
作為進一步優選，步驟(2)中甘油聚氧乙烯醚與高純度蓖麻酸的質量比為3.79-3.83:1。
作為優選，步驟(2)中所述催化劑的使用量為甘油聚氧乙烯醚和高純度蓖麻酸總質量的0.2-1%。
作為進一步優選，步驟(2)中所述催化劑的使用量為甘油聚氧乙烯醚和高純度蓖麻酸總質量的0.3-0.5%。
作為優選，步驟(2)中酯化反應的溫度為90-150℃。
作為進一步優選，步驟(2)中酯化反應的溫度為100-120℃。
本發明的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的合成方法，和傳統的工藝相比較有以下的優點：
一、本發明所使用的是高純蓖麻酸，純度不低于98%，其它工藝使用的是蓖麻油，其中含有10%的其它種類脂肪酸，這會影響最終產品甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯的純度。
二、本發明制得的甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯純度高、色澤淺 (YG＜1)、產品質量符合日本、美國藥典標準。
三、本發明制備甘油聚氧乙烯醚蓖麻酸酯，反應溫度低、工藝簡單、產品質量容易控制、穩定性高。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
實施例1.1
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.5g氫氧化鉀，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1320g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化1h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-111，送檢產物的羥值。
實施例1.2
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.45g氫氧化鈉，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1400g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化1h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-112，送檢產物的羥值。
實施例1.3
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.45g甲醇鈉，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1520g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在140-150℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化1h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-113，送檢產物的羥值。
實施例1.4
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.09g甲醇鉀，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1232g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在110-120℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化1.5h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-114，送檢產物的羥值。
實施例1.5
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，1.38g氫氧化鈉，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1760g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在150-160℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化3h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-115，送檢產物的羥值。
實施例1.6
在2L的不銹鋼釜中加入92g甘油，0.92g氫氧化鈉，氮氣置換后，升溫抽真空脫水1h，后緩慢通入環氧乙烷共1584g，控制環氧乙烷的通入速度，維持反應溫度在130-140℃，壓力為0.5MPa左右。進料結束后，保溫老化2h，至釜內壓力＜0MPa，后降溫出料，計算產物的重量，得到甘油聚氧乙烯醚單體R032-116，送檢產物的羥值。
對實施例1.1-1.3的產物進行檢測，具體的實驗結果如表1所示。
實施例2
實施例2.1
在2L三口燒瓶中加入564.8g的R032-111樣品，加入氫氧化鈉2.1g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至120℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
實施例2.2
在2L三口燒瓶中加入571.2g的R032-112樣品，加入氫氧化鉀2.2g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至120℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
實施例2.3
在2L三口燒瓶中加入569.8g的R032-113樣品，加入甲醇鉀2.2g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至120℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
實施例2.4
在2L三口燒瓶中加入523.0g的R032-114樣品，加入甲醇鈉6.7g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至90℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
實施例2.5
在2L三口燒瓶中加入599.0g的R032-115樣品，加入氫氧化鈉1.5g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至150℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
實施例2.6
在2L三口燒瓶中加入570.7g的R032-116樣品，加入氫氧化鈉3.6g，高純度蓖麻酸(含量大于98%)149g，氮氣保護下，攪拌升溫至100℃，反應一段時間后保溫脫水脫酸，至酸值低于2mgKOH/g。降溫加入脫色土和活性炭處理，然后經過0.22um的濾紙精密過濾，得到淺黃色的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯。
對實施例2.1-2.3得到的甘油聚氧乙烯醚(35)蓖麻酸酯取樣分析色度，羥值等。實驗結果如表2所示、
本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。