技术领域
[0001] 本
发明涉及二聚酸的制备领域，具体涉及一种氢化二聚酸的制备方法。
背景技术
[0002] 二聚酸，其分子式为C36H64O4，通常指的是二聚
脂肪酸，主要由18
碳不
饱和脂肪酸聚合得到。二聚酸是一种重要的化工原料，在
表面活性剂、粘接剂、油料添加剂和新
型材料等领域有广泛的应用。国外对二聚酸的研究最早始于二十世纪初，最早的二聚酸
专利是1918年在英国注册的。不过知道二十世纪四十年代初才开始二聚酸的工业化生产，当时主要是为了发展合成
橡胶，以替代第二次世界大战中来源紧张的天然橡胶。我国从1984年开始二聚酸的开发研制，但发展很慢，目前国内二聚酸生产厂家很少，
质量也较低。近年来随着高纯度二聚酸制备技术的不断发展，二聚酸的应用范围迅速扩大，除了传统的应用外，在现代高技术工业中也有重要应用，在这种情况下，我国的二聚酸用量迅速增长，现在国内高纯度二聚酸基本依赖进口，我国二聚酸的生产亟待发展，生产和需求潜
力很大。
[0003] 氢化二聚酸是含有36个碳
原子的脂肪族饱和二聚酸。它含有长链烷基和环状结构，是高分子化学中一种重要中间体。它是由不饱和二聚酸精催化加氢得到的，分子中不再含有双键，他的热
稳定性更好，广泛用于矿物油添加剂、表面活性剂、防
水剂、火箭推进剂，以及聚酰胺、聚酯的原料等方面。欧美国家早在20世纪60年代开始研究，目前荷兰、日本等国均已工业化，我国尚不能大规模生产，只能生产普通的不饱和二聚酸，仅适用于低档油墨等产品，附加值不高，只有进一步深加工才能提高其价值。目前，也有一些机构开始研究制备氢化二聚酸，但是往往制备的氢化二聚酸的二聚体含量较低、闪点低、燃点低、色深、碘值较高，不适用于制备高档聚酰胺
树脂、
润滑油、聚酯树脂等。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足，提供了一种氢化二聚酸的制备方法，克服目前市场上制备的氢化二聚酸存在的二聚体含量低、闪点低、燃点低、色深、碘值高，不适用于制备高档聚酰胺树脂、润滑油、聚酯树脂的技术问题。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种氢化二聚酸的制备方法，包括以下制备步骤：
[0006] 步骤一、粗二聚酸的制备
[0007] 向反应釜中加入
棉籽油脂肪酸、二甲基甲酰胺、去离子水、碳酸钠和催化剂，通入氮气，在180～210℃下，加压至2～3MPa,搅拌3～4h,加入4mol/L的
磷酸溶液，搅拌30min，然后升温至220～230℃，逐步降低反应釜内压力，排出反应釜内的水蒸气，待釜内压力降低至1atm时，停止加热，静置冷却，即制得粗二聚酸；
[0008] 步骤二、精二聚酸的制备
[0009] 将步骤一中制得的粗二聚酸加入到分子蒸馏器内，调整分子蒸馏器内的
真空度，升温至100～120℃进行分子蒸馏，1～2h后收集分子蒸馏器内的残液，即为精二聚酸；
[0010] 步骤三、氢化二聚酸的制备
[0011] 将步骤二中制得的精二聚酸加入到
高压釜中，通入氮气15～20min，排出高压釜内的空气，然后依次加入
溶剂和催化剂，通入氢气，调整反应釜内的压力至15～18MPa，升温至190～200℃，每搅拌3～3.5h，取样测碘值，待碘值≤8时，停止搅拌，即制得氢化二聚酸。
[0012] 进一步的，为了促进棉籽油脂肪酸中油酸和亚油酸的聚合反应，步骤一中的催化剂选用三
氧化
铝、三氟化
硼或四氯化
锡。
[0013] 进一步的，为了使粗二聚酸中混有的低分子量物质在较低
温度下更好的以分子形式蒸馏脱除，步骤二中的真空度控制在0～0.3Pa。
[0014] 进一步的，为了使精二聚酸与氢气更好更全面的发生反应，需要先将二聚酸溶解，为使其溶解的更加充分，步骤三中的溶剂选用丙
酮、乙醚或二
甲苯。
[0015] 进一步的，为了缩短氢气与精二聚酸的反应时间，更好的促进反应的进行，步骤三中的催化剂选用复合氧化物SiO2-Al2O3、SiO2-ZrO2、Al2O3-Cr2O3、TiO2-ZnO、TiO2-V2O5或MoO3-CoO-Al2O3中的一种或两种。
[0016] 本发明的有益效果在于：由该方法制备得到的氢化二聚酸，二聚体含量高、色泽浅、碘值低、闪点高、燃点高、
热稳定性强的特点，可广泛应用于矿物油添加剂、表面活性剂、防水剂、火箭推进剂以及高档聚酰胺树脂、润滑油、聚酯树脂的制备等。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明的
实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0018] 实施例1
[0019] 实施例1公开了一种氢化二聚酸的制备方法，包括以下制备步骤：
[0020] 步骤一、粗二聚酸的制备
[0021] 向反应釜中加入棉籽油脂肪酸、二甲基甲酰胺、去离子水、碳酸钠和三氧化铝，通入氮气，在180℃下，加压至2MPa，搅拌3h，加入4mol/L的磷
酸溶液，搅拌30min，然后升温至220℃，逐步降低反应釜内压力，排出反应釜内的水蒸气，待釜内压力降低至1atm时，停止加热，静置冷却，即制得粗二聚酸；
[0022] 步骤二、精二聚酸的制备
[0023] 将步骤一中制得的粗二聚酸加入到分子蒸馏器内，调整分子蒸馏器内的真空度，真空度控制在0.1Pa，升温至100～120℃进行分子蒸馏，1h后收集分子蒸馏器内的残液，即为精二聚酸；
[0024] 步骤三、氢化二聚酸的制备
[0025] 将步骤二中制得的精二聚酸加入到高压釜中，通入氮气15min，排出高压釜内的空气，然后依次加入丙酮和SiO2-Al2O3，通入氢气，调整反应釜内氢气的压力至15MPa，升温至190℃，每搅拌3h，取样测碘值，待碘值≤8时，停止搅拌，即制得氢化二聚酸。
[0026] 实施例2
[0027] 实施例2公开了一种氢化二聚酸的制备方法，包括以下制备步骤：
[0028] 步骤一、粗二聚酸的制备
[0029] 向反应釜中加入棉籽油脂肪酸、二甲基甲酰胺、去离子水、碳酸钠和三氟化硼，通入氮气，在210℃下，加压至3MPa，搅拌4h，加入4mol/L的磷酸溶液，搅拌30min，然后升温至230℃，逐步降低反应釜内压力，排出反应釜内的水蒸气，待釜内压力降低至1atm时，停止加热，静置冷却，即制得粗二聚酸；
[0030] 步骤二、精二聚酸的制备
[0031] 将步骤一中制得的粗二聚酸加入到分子蒸馏器内，调整分子蒸馏器内的真空度，真空度控制在0Pa，升温至120℃进行分子蒸馏，2h后收集分子蒸馏器内的残液，即为精二聚酸；
[0032] 步骤三、氢化二聚酸的制备
[0033] 将步骤二中制得的精二聚酸加入到高压釜中，通入氮气20min，排出高压釜内的空气，然后依次加入乙醚、SiO2-ZrO2和Al2O3-Cr2O3，通入氢气，调整反应釜内氢气的压力至18MPa，升温至200℃，每搅拌3.5h，取样测碘值，待碘值≤8时，停止搅拌，即制得氢化二聚酸。
[0034] 实施例3
[0035] 实施例3公开了一种氢化二聚酸的制备方法，包括以下制备步骤：
[0036] 步骤一、粗二聚酸的制备
[0037] 向反应釜中加入棉籽油脂肪酸、二甲基甲酰胺、去离子水、碳酸钠和四氯化锡，通入氮气，在190℃下，加压至2.5MPa，搅拌3.5h，加入4mol/L的磷酸溶液，搅拌30min，然后升温至225℃，逐步降低反应釜内压力，排出反应釜内的水蒸气，待釜内压力降低至1atm时，停止加热，静置冷却，即制得粗二聚酸；
[0038] 步骤二、精二聚酸的制备
[0039] 将步骤一中制得的粗二聚酸加入到分子蒸馏器内，调整分子蒸馏器内的真空度，真空度控制在0.2Pa，升温至110℃进行分子蒸馏，1.5h后收集分子蒸馏器内的残液，即为精二聚酸；
[0040] 步骤三、氢化二聚酸的制备
[0041] 将步骤二中制得的精二聚酸加入到高压釜中，通入氮气18min，排出高压釜内的空气，然后依次加入二甲苯、TiO2-V2O5和MoO3-CoO-Al2O3，通入氢气，调整反应釜内氢气的压力至17MPa，升温至195℃，每搅拌3h，取样测碘值，待碘值≤8时，停止搅拌，即制得氢化二聚酸。
[0042] 实施例4
[0043] 实施例4公开了一种氢化二聚酸的制备方法，包括以下制备步骤：
[0044] 步骤一、粗二聚酸的制备
[0045] 向反应釜中加入棉籽油脂肪酸、二甲基甲酰胺、去离子水、碳酸钠和四氯化锡，通入氮气，在200℃下，加压至2.4MPa，搅拌3h，加入4mol/L的磷酸溶液，搅拌30min，然后升温至225℃，逐步降低反应釜内压力，排出反应釜内的水蒸气，待釜内压力降低至1atm时，停止加热，静置冷却，即制得粗二聚酸；
[0046] 步骤二、精二聚酸的制备
[0047] 将步骤一中制得的粗二聚酸加入到分子蒸馏器内，调整分子蒸馏器内的真空度，真空度控制在0.3Pa，升温至115℃进行分子蒸馏，1h后收集分子蒸馏器内的残液，即为精二聚酸；
[0048] 步骤三、氢化二聚酸的制备
[0049] 将步骤二中制得的精二聚酸加入到高压釜中，通入氮气15～20min，排出高压釜内的空气，然后依次加入溶剂二甲苯和TiO2-ZnO，通入氢气，调整反应釜内的压力至15～18MPa，升温至198℃，每搅拌3.5h，取样测碘值，待碘值≤8时，停止搅拌，即制得氢化二聚酸。
[0050] 由实施例1-4制备得到的氢化二聚酸与市售的氢化二聚酸的闪点、燃点和碘值进行比较，(平均值)见表一：
[0051] 表一
[0052]
[0053]
[0054] 闪点是防止发生火灾的一项重要指标，从防火
角度考虑，氢化二聚酸的闪点、燃点越高，则安全性越高。而碘值表示有机化合物中不饱和程度的一种指标，不饱和程度愈大，碘值愈高，则说明有机化合物的稳定性越差。由表一可知，本方案制备的氢化二聚酸具有闪点高、碘值低、热稳定性能强的优势。
