本發明屬于化工技術領域,特別是涉及一種研磨法制備淺色松香的方法。
背景技術:
松香是一種可再生的天然樹脂,被譽為“長在樹上的石油”,是重要的林產化工產品之一。松香廣泛應用于涂料、膠黏劑、油墨,造紙、肥皂、金屬加工、合成橡膠、建材、食品、高分子、精細化工品等行業。
我國是松香生產大國,也是松香出口大國,每年約有一半左右的松香以原材料的形式用于出口,松香的深加工利用率還不高,還要高價進口一些松香深加工產品,而同期發達國家幾乎100%使用松香再加工或深加工產品。松香深加工利用途徑分三大類:基于羧基的改性利用、基于共軛雙鍵的改性利用及其他方面的改性利用。隨著社會經濟的不斷發展,市場對松香及其深加工產品的質量要求也不斷提高,而產品色澤就是其中重要的要求之一,對于松香、歧化松香、聚合松香、松香酯(占我國松香深加工產品60%左右)等產品而言色澤尤為重要,如:粘膠劑飛速發展,對松香酯需求量也迅速增加,大部分都使用淺色松香酯,而且顏色愈淺愈好,其中在衛生巾等方面使用的粘膠劑要求松香酯顏色達到“水白色”;部分高級的油墨、涂料也大量應用淺色松香酯,以提高它的產品質量。
近年來很多國內外科研工作者都一直致力于進行改善松香及其深加工產品顏色的研究,目前已知影響松香顏色的因素主要有:①樹脂酸的特殊結構使其易于與空氣中的氧發生氧化作用而變色,且變色后的松香其化學組分也發生了變化;②生產過程中由于鐵離子的帶入,產生了鐵鹽,其存在在一定的范圍內會對松香的顏色產生嚴重的影響;③松香的顏色還與其他有色物質有關,這些物質為具有短共軛雙鍵系的有機化合物,其中以松香中性物中的強極性多官能團化合物對松香的顏色影響最大,在樹脂加工過程中生成的氧化產物可能是松香顏色變深的主要原因。
目前,制備淺色松香的方法主要有物理法和化學法,物理方法包括蒸餾法、吸附脫色法、結晶萃取法等。蒸餾法溫度高,易分解,返色快;吸附脫色法效果 不明顯,且松香損失大,吸附劑不易處理;結晶萃取法溶劑量大。化學方法包括濃硫酸脫色法,皂化法,添加淺色劑法。濃硫酸脫色法需要將碳渣過濾除去,要用到大量的烴類溶劑;皂化法的脫色效果并不理想;添加有機淺色劑,如有機硫化物,抗氧劑和紫外光吸收劑,起淺色作用的主要是有機硫化物,其作用是歧化生成二氫松香或四氫松香,淺色效果較好,目前在工業生產中應用較為廣泛,但存在問題是:添加有機淺色劑后,淺色劑中色硫磷等元素影響松香的深加工,而且有的淺色劑有毒,不能直接應用于食品和日用品之中,淺色劑高溫分解,產生刺激氣味。
因此,研究一種生產成本低廉淺色松香的制備方法是重要的研究課題,使其松香進行淺色處理之后,同時可以有效提高軟化點及酸值,更適宜松香的運用,具有重要的意義。
技術實現要素:
本發明的目的是為了克服上述技術方案中的不足,而提供一種研磨法制備淺色松香的方法,該淺生產方法簡單,成本低,制備過程中可以避免高溫脫羧,氧化、色度偏高、殘留有毒淺色劑,生產成本高等缺點。
具體方案為:一種研磨法制備淺色松香的方法,包括以下步驟:
將松香100份、次氯酸鈉1-4份、二氧化硅4-6份、90%乙醇10-20份于置于研缽中,在50-70℃下固相研磨反應40-60min,加入200份90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
更具體地,一種研磨法制備淺色松香的方法,包括以下步驟:
將松香100份、次氯酸鈉2份、二氧化硅5份、90%乙醇15份于置于研缽中,在60℃下固相研磨反應50min,加入200份90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
本發明所述松香為:濕地松香、馬尾松香、思茅松香、云南松香、加勒比松香中的任意一種或多種。
本發明的有益效果為:
1、本發明采用固相研磨反應法,反應脫色效率高,避免溫度處理造成易分解,返色快的缺點,制得的松香色澤淺、酸值低、軟化點高,質量穩定。
2、本發明的方法中沒有另外添加外源淺色劑進行淺化,更利于松香的后續加工使用,且不會對環境產生污染。
3、本發明的方法,采用研磨反應方法,設備要求較低,操作簡便,節約能耗,操作費用低廉,并且產品收率高,非常適宜工業化大生產。
本發明還列舉了如下試驗,旨在說明本發明的有益效果,但絕不對本發明的保護范圍作任何限制。
1、松香淺色效果考察。結果如表1:
表1:研磨反應法對松香淺色效果考察。
上述試驗表明:本發明采用固相研磨反應法制備淺色松香,其中,實施例2-4制得的淺色松香品質最優,收率最高,因此,本發明優選采用反應底物為松香100份、次氯酸鈉1-4份、二氧化硅4-6份、90%乙醇10-20份效果最佳。
具體實施方式:
實施例1:淺色松香的制備:
將松香100g、次氯酸鈉0.9g、二氧化硅3g、90%乙醇9ml于置于研缽中,在40℃下固相研磨反應30min,加入200ml90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
收率為87.3%,酸值為171.5mg/g,軟化點為79.8℃,加納色號11.5;
實施例2:淺色松香的制備:
將松香100g、次氯酸鈉1g、二氧化硅4g、90%乙醇10ml于置于研缽中,在50℃下固相研磨反應40min,加入200ml90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
收率為88.1%,酸值為168.3mg/g,軟化點為80.7℃,加納色號10.5;
實施例3:淺色松香的制備:
將松香100g、次氯酸鈉3g、二氧化硅5g、90%乙醇15ml于置于研缽中,在60℃下固相研磨反應50min,加入200ml90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
收率為89.2%,酸值為164.7mg/g,軟化點為81.4℃,加納色號9.5;
實施例4:淺色松香的制備:
將松香100g、次氯酸鈉4g、二氧化硅6g、90%乙醇20ml于置于研缽中,在70℃下固相研磨反應60min,加入200ml90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
收率為88.3%,酸值為167.6mg/g,軟化點為80.9℃,加納色號9.5;
實施例5:淺色松香的制備:
將松香100g、次氯酸鈉5g、二氧化硅7g、90%乙醇25ml于置于研缽中,在80℃下固相研磨反應70min,加入200ml90%乙醇,充分攪拌,靜置,過濾,濾液回收乙醇,待回收乙醇完畢,加水漂洗,過濾,干燥即得淺色松香。
收率為84.7%,酸值為173.3mg/g,軟化點為79.5℃,加納色號11.5。