本發明涉及有機合成領域，特別涉及一種異構十醇聚氧乙烯醚的合成工藝。
背景技術：
脂肪醇與環氧化合物的加成物，通常稱作為“醇醚”，是典型的非離子表面活性劑。醇醚自30年代開始應用于洗滌劑以來發展迅速,特別是近年來隨著石油化工發展,環氧化合物來源豐富,成本也日趨降低,醇醚產品的產量占表面活性劑總產量的比例越來越大,應用領域日益擴大。醇醚具有良好的去污性、潤濕性以及乳化性，還具有生物降解性好的特點，因此，醇醚除了用作洗滌劑外還被廣泛用于紡織、涂料、造紙、皮革、印染以及金屬加工和化妝品等工業。
公告號為CN104974339A的中國專利公開了一種控制異構十三醇聚氧乙烯醚加成分布的合成方法，先將堿性催化劑分散于分散劑中，然后按計量好的量加入異構十三醇和環氧乙烷，在該反應中，是將固態的催化劑轉化成液態的催化劑后分散在異構十三醇中，而在轉化的過程中采用超聲分散或者充分攪拌制得液態催化劑，在經過催化制得異構十三醇聚氧乙烯醚，該合成方法中催化劑單一的使用氫氧化鋇，氫氧化鎂或氫氧化鈉；當使用上述催化劑時反應屬于陰離子聚合反應，得到的反應物分子量分布較寬。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種異構十醇聚氧乙烯醚的合成工藝，在該合成工藝下生成的異構十醇聚氧乙烯醚具有較窄的分子量。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種異構十醇聚氧乙烯醚的合成工藝，包括如下的制備步驟：
步驟1：反應釜抽真空，將計量后的甲醇鈉、聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將計量后的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：按照重量計分多次負壓吸入環氧乙烷在反應釜內循環并反應；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入醋酸循環條件下進行中和反應；
步驟7：加入雙氧水進行脫色。
通過上述技術方案，在醇醚反應中常常用甲醇鈉作為醇醚反應的催化劑，甲醇鈉會發生水解生成氫氧化鈉，氫氧化鈉催化醇醚反應，而在本申請文件中加入聚乙二醇作為相轉移催化劑，相轉移催化劑會促進催化劑與反應物之間相互融合，促進反應物之間的相互接觸，從而增加反應的速率，進而促進產物的收率；而反應物及催化劑均是采用負壓的方式吸入到反應釜中，負壓方式吸入能夠在反應釜內形成噴霧狀，增加反應物之間的接觸面積，從而加快反應速度；而反應釜中通入氮氣以除去空氣是因為環氧乙烷遇空氣很容易發生爆炸，存在安全隱患，所以要將反應釜內的空氣置換出去，通入三次氮氣是為了保證空氣能夠盡可能的被排除反應釜；而反應釜在真空條件下脫水是因為環氧乙烷遇水會生成乙二醇，生成的副產物會影響產物的純度；將環氧乙烷分多次負壓條件下吸入反應釜中是為了是反應過程中生成的熱能夠有足夠的時間排出，避免反應速度驟增造成反應釜內的溫度升高，生成大量的副產物；降溫后在真空條件除去環氧乙烷，因為環氧乙烷在積聚的時候易發生爆炸，所以考慮生產安全性必須除去多余的環氧乙烷；通過醋酸調節酸堿度，其能夠對產物的色度造成較小的影響；采用脫色劑進行脫色，能夠實現產物的色度符合產品的標準。
本發明進一步設置為：步驟1中加入的甲醇鈉和聚乙二醇的摩爾比是0.8～1.2:0.5～2。
通過上述技術方案，加入量的摩爾比選擇在該范圍內能夠有一個優良的催化效率，促進反應的快速進行。
本發明進一步設置為：所述聚乙二醇的分子量為380～420。
通過上述技術方案，聚乙二醇的分子量選擇在該范圍內既能夠實現良好的相轉移催化劑的作用，加快反應速率，減少對副反應造成產品性能的下降，同時選擇在該范圍內不會對產品的形狀，顏色產生不良的影響。
本發明進一步設置為：步驟1中甲醇鈉的加入量是異構十醇的重量的0.05～0.3％。
通過上述技術方案，催化劑的加入量保持在該范圍內能夠實現較好的催化反應效果，能夠對促進反應效率起到較優的作用，避免了催化劑加入量過大造成的浪費，又能避免過少達不到該有的效果，而且催化劑的用量合理，對產品的純度造成的影響比較小。
本發明進一步設置為：步驟3中溫度加熱至160～180℃。
通過上述技術方案，溫度加熱到該范圍內，能夠實現較快的反應速率，同時能夠避免溫度過低造成的反應過慢，也能避免溫度過高造成的副產物。
本發明進一步設置為：步驟4中環氧乙烷與異構十醇的加入量的摩爾比例是8～10：1～2。
通過上述技術方案，在實際生產中，組分中的異構十醇與環氧乙烷加入量控制在該范圍內能夠實現反應生成物純凈，副產物比較少。
本發明進一步設置為：步驟4中的環氧乙烷每次加入的間隔時間為10min。
通過上述技術方案，在該時間范圍內能夠實現反應物的反應完全，而且中間的10min即能夠有足夠的緩和時間，能夠將生成的反應熱排出，避免反應釜的溫度過高的現象。
本發明進一步設置為：步驟4中加料結束后繼續反應30～35min。
通過上述技術方案，繼續反應一段時間能夠實現反應物充分反應，減少未反應的物料的量，提高反應的生成率。
本發明進一步設置為：步驟6中和后的pH為5～7。
通過上述技術方案，調節中和后的pH選擇在該范圍內能夠保證產品的色澤和酸堿值保持在合理的范圍內。
本發明進一步設置為：步驟6中的循環時間為25～35min。
通過上述技術方案，中和劑采用負壓的方式吸入，能夠形成噴霧狀，噴霧狀與循環的物料間能夠反應快速充分，提高的反應效率及反應程度，而反應的時間控制在該范圍內能構使得中和反應的進行的更徹底，使得酸堿度保持在標準范圍內。
綜上所述，本發明對比于現有技術的有益效果為：
1、加入相轉移催化劑聚乙二醇能夠加速反應的進行，加快反應速率，促進產物的生成率；
2、負壓吸入反應物，實現噴霧狀的加料，能增加反應物間的接觸面積，從而達到增加反應速率的效果；
3、環氧乙烷采用分次加入的方式，既不會影響反應釜內的溫度，還能增加反應的生成率，還能避免溫度過高產生的副產物的現象；
4、反應的投料比控制合理，能夠實現較好的出率。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
一種異構十醇聚氧乙烯醚的合成工藝
實施例1-6中的聚乙二醇的分子量選擇397.72。
實施例1
步驟1：反應釜抽真空，將1.296Kg的甲醇鈉、1.439Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將400Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至160℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入440.25Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環30min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環25min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實施例2
步驟1：反應釜抽真空，將1.215Kg的甲醇鈉、1.349Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將360Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至165℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入422.64Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環31min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環27min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實施例3
步驟1：反應釜抽真空，將1.08Kg的甲醇鈉、1.199Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將320Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至170℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入414.09Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環32min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環29min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實施例4
步驟1：反應釜抽真空，將0.891Kg的甲醇鈉、0.989Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將280Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至172℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入387.66Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環33min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環31min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實施例5
步驟1：反應釜抽真空，將0.621Kg的甲醇鈉、0.69Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將240Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至175℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入370.03Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環34min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環33min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實施例6
步驟1：反應釜抽真空，將0.324Kg的甲醇鈉、0.38Kg聚乙二醇負壓吸入反應釜中進行循環；
步驟2：將200Kg的異構十醇負壓吸入反應釜中，繼續循環；
步驟3：通入氮氣置換，總共置換三次，然后通入蒸汽加熱，加熱溫度至180℃，真空條件下脫水至水分含量小于0.05％；
步驟4：分5次負壓吸入352.45Kg環氧乙烷，每吸入一次間隔10min，加料結束后繼續循環35min；
步驟5：反應結束后，降溫至100℃、真空下除去未反應的環氧乙烷；
步驟6：繼續降溫至90℃，負壓下吸入1Kg醋酸循環條件下進行中和反應，醋酸加完后繼續循環35min；
步驟7：加入1Kg雙氧水進行脫色。
實驗檢測
1、外觀檢測：在室溫條件下目測；
2、pH值的測定：按照標準GB/T6368-2008的規定進行；
3、羥值的測定：按照標準GB/T7383-2007中的乙酐法進行；
4、色澤的測定：按照標準GB/T9282.1-2008的規定進行；
5、水分的測定：按照標準GB/T11275-2007中的卡爾﹒費休法進行。
表1實施例1～6的實驗結果
通過上述表格可以得出，實施例1～6的產物在各項性能上均符合標準的規定，而且羥值的分布是在192～202的范圍內，分布范圍比較小，在說明反應的比較均勻。
選擇實施例6作為對比例1～3的參考實施例。
對比例1
對比例1與實施例6的區別在于對比例1中的催化劑只含有甲醇鈉，不含有聚乙二醇，其他均與實施例6保持一致；
對比例2
對比例2與實施例6的區別在于對比例2中步驟3中的反應溫度控制在130℃，其他均與實施例6保持一致；
對比例3
對比例3與實施例6的區別在于對比例3中的環氧乙烷為一次全部加入，其他均與實施例6保持一致。
表2對比例1-3的實驗結果
通過上述表格，對比實施6與對比例1的實驗結果，在保持其他條件不變的情況下，對比例1中未加入相轉移催化劑聚乙二醇，對比實驗結果可以發現，對比例1的pH和羥值均發生了變化，羥值增加說明生成的異構十醇聚氧乙烯醚的分子量比較小，則說明聚合反應進行的程度比較弱，所以申請人有理由推導出加入相轉移催化劑能夠加速反應的進行程度；對比實施例6與對比例2，在保持其他條件不變的情況下，對比例2中的反應溫度保持在130℃，其他與實施例6保持一致，對比實驗結果發現對比例2的羥值也有明顯的增加，則說明該反應在較高的溫度條件下反應進行的越好；對比實施例6與對比例3，對比例3與實施例6在環氧乙烷的加入方式上存在不同外，其他均保持一致，對比實驗結果發現，對比例3的顏色也較實施例6有所加深，由于該反應的聚合加成反應易生成聚合熱，反應在較高的溫度下進行，反應速度加快，而生成的反應熱不能及時排出，所以很容易造成副反應的發生，而反應的羥值也較實施例6的羥值低，所以該反應過程中加料的順序也會影響到反應的效果，所以申請人能夠認為將環氧乙烷分次加入能夠實現良好的反應效果。
以上所述僅是本發明的示范性實施方式，而非用于限制本發明的保護范圍，本發明的保護范圍由所附的權利要求確定。