稀土催干剂的制备方法以及稀土催干剂
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN202311534834.6 | 申请日 | 2023-11-17 |
| 公开(公告)号 | CN117550965A | 公开(公告)日 | 2024-02-13 |
| 申请人 | 内蒙古中科蒙稀新材料有限责任公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 张彬; 撒仁青格乐; 吕利; 何靖伟; 王芳; 吴丹; | 第一发明人 | 张彬 |
| 权利人 | 内蒙古中科蒙稀新材料有限责任公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 内蒙古中科蒙稀新材料有限责任公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：内蒙古自治区 | 城市 | 当前专利权人所在城市：内蒙古自治区包头市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：内蒙古自治区包头市稀土开发区稀土大街8-15号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：014000 |
| 主IPC国际分类 | C07C51/41 | 所有IPC国际分类 | C07C51/41 ; C07C53/128 ; C09F9/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京牛思巴巴知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 刘静荣; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种稀土催干剂的制备方法以及由上述的稀土催干剂的制备方法制备得到的稀土催干剂，稀土催干剂的制备方法包括如下步骤：将作为反应物的第一异辛酸和作为 溶剂 的第二异辛酸混合，得到总异辛酸；将 氨 水 和总异辛酸混合，充分反应后得到第一反应液；将可溶性稀土盐和第一反应液混合，充分反应后得到第二反应液，第二反应液分离后得到的异辛酸稀土的异辛 酸溶液 即为所需要的稀土催干剂。这种稀土催干剂的制备方法以异辛酸同时作为反应物和溶剂，最终制备得到的稀土催干剂为异辛酸稀土的异辛酸溶液，避免了沸点较低且具有较强挥发性的低 碳 有机溶剂 的引入，制备得到的异辛酸稀土的异辛酸溶液的保存难度大大降低，应用范围也获得提升。 | ||
| 权利要求 | 1.一种稀土催干剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 稀土催干剂的制备方法以及稀土催干剂技术领域[0001] 本发明涉及催干剂制备领域，尤其是涉及一种稀土催干剂的制备方法以及稀土催干剂。 背景技术[0002] 催干剂是一种能够加速涂膜干燥的物质，对干性油膜的吸氧、聚合起着催化作用。催干剂的工作原理有几种解释：1、催干剂中金属被还原到低原子价,而将抗氧物氧化，从而加速油的氧化；2、催干剂能加速油膜吸氧所形成的氢过氧化键破坏,形成稳定的氧键，油的其它不饱和键就进行直接聚合，减少了所需要的氧量；3、催干剂能够吸收空气中的氧给予油膜,减少油膜吸氧的困难。催干剂混合使用比单独使用效力要高。传统催干剂是钴、锰、铅、铁、锌和钙等金属的氧化物、盐类及其有机酸皂。传统催干剂体系存在着许多缺点，主要体现为铅皂有毒造成污染环境、锰皂色深不宜用于浅色涂料、钴皂价格昂贵且钴资源紧缺等。 [0003] 稀土催干剂作为一种新型的催干剂，以其用量低、毒性低等优势，越来越收到重视。具体来说，稀土催干剂用于烤漆中，具有铁催干剂的高温催干性，能使漆膜交联度增加而提高硬度和韧性，且能改进光泽和保光性。稀土催干剂兼具表干及底干的催干性能，而且具有配位性，能促进醇酸树脂等涂料的实干。因此，稀土催干剂可取代铅、锰、锌、钙等催干剂，并且其活性要比铅、锆高，其用量相当于传统催干剂用量的40% 80%，可以降低涂料成~本。 [0004] 异辛酸稀土的有机溶液是一种常见的稀土催干剂，其制备方法通常是将异辛酸和低碳有机溶剂混合，依次加入强碱和稀土盐，最后制得异辛酸稀土的有机溶液，但是低碳有机溶剂沸点低、闪点低且具有较强的挥发性，低碳有机溶剂不同程度的挥发，造成异辛酸铈成分含量发生不同程度的变化，对于产品本身的应用也会造成不稳定的变化，且因为产品本身具有挥发性，所以对于储存上带来一定的困难。 发明内容[0005] 基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的稀土催干剂的制备方法。 [0006] 此外，还有必要提供一种上述稀土催干剂的制备方法制备得到的稀土催干剂。 [0007] 一种稀土催干剂的制备方法，包括如下步骤：将作为反应物的第一异辛酸和作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸，其中，所述第一异辛酸和所述第二异辛酸的质量比为50 90：100； ~ 将氨水和所述总异辛酸混合，充分反应后得到第一反应液，其中，所述氨水中的氨和所述总异辛酸的摩尔比为60 80：100； ~ 将可溶性稀土盐和所述第一反应液混合，充分反应后得到第二反应液，所述第二反应液分离后得到异辛酸稀土的异辛酸溶液，所述异辛酸稀土的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂，其中，所述第一异辛酸和所述可溶性稀土盐中的稀土元素的摩尔比为3：1.5~ 3。 [0008] 在一个实施例中，所述将氨水和所述总异辛酸混合，充分反应后得到第一反应液的操作为：将所述氨水和所述总异辛酸在搅拌状态、温度为20℃ 90℃的条件下反应0.5h~ ~1h，得到所述第一反应液。 [0009] 在一个实施例中，所述搅拌状态的转速为200rpm 500rpm。~ [0010] 在一个实施例中，所述氨水的浓度为25wt%。 [0011] 在一个实施例中，所述将可溶性稀土盐和所述第一反应液混合，充分反应后得到第二反应液的操作为：将所述可溶性稀土盐和所述第一反应液在搅拌状态、温度为20℃ 90~℃的条件下反应0.5h 1h，然后加入过氧化氢至反应液的pH值为4 5，得到所述第二反应液。 ~ ~ [0012] 在一个实施例中，所述搅拌状态的转速为200rpm 500rpm。~ [0013] 在一个实施例中，所述可溶性稀土盐为铈盐、镧盐或钕盐。 [0014] 在一个实施例中，所述可溶性稀土盐为无水三氯化铈。 [0015] 在一个实施例中，所述第二反应液分离后得到异辛酸稀土的异辛酸溶液的操作为：将所述第二反应液静置分层，保留上层油相，所述上层油相即为所述异辛酸稀土的异辛酸溶液。 [0016] 一种稀土催干剂，由上述的稀土催干剂的制备方法制备得到。 [0017] 这种稀土催干剂的制备方法以异辛酸同时作为反应物和溶剂，最终制备得到的稀土催干剂为异辛酸稀土的异辛酸溶液，避免了沸点较低且具有较强挥发性的低碳有机溶剂的引入，制备得到的异辛酸稀土的异辛酸溶液的保存难度大大降低，产品稳定性增加，且异辛酸稀土的异辛酸溶液的沸点较高，异辛酸稀土的异辛酸溶液的应用范围也获得了提升。 [0019] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0020] 其中：图1为一实施方式的稀土催干剂的制备方法的流程图。 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 如图1所示的一实施方式的稀土催干剂的制备方法，包括如下步骤：S10、将作为反应物的第一异辛酸和作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0023] 其中，第一异辛酸和第二异辛酸的质量比为50 90：100。~ [0024] S20、将氨水和S10得到的总异辛酸混合，充分反应后得到第一反应液。 [0025] 其中，氨水中的氨和总异辛酸的摩尔比为60 80：100。~ [0026] 本实施方式中，氨水的浓度为25wt%。 [0027] 需要指出的是，氨水和总异辛酸混合后，发生皂化反应。 [0028] 优选的，本实施方式中，将氨水和总异辛酸混合，充分反应后得到第一反应液的操作为：将氨水和总异辛酸在搅拌状态、温度为20℃ 90℃的条件下反应0.5h 1h，得到第一反~ ~应液。 [0029] 具体来说，上述搅拌状态的转速为200rpm 500rpm。~ [0030] 需要指出的是，本实施方式中，通过油浴实现将氨水和总异辛酸在20℃ 90℃的条~件反应。 [0031] 在其他的实施方式中，也可以通过其他方式实现。 [0032] S30、将可溶性稀土盐和S20得到的第一反应液混合，充分反应后得到第二反应液，第二反应液分离后得到异辛酸稀土的异辛酸溶液，异辛酸稀土的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0033] 其中，第一异辛酸和可溶性稀土盐中的稀土元素的摩尔比为3：1.5 3。~ [0034] 考虑到异辛酸稀土中，异辛酸残基和稀土元素的摩尔比为3：1，为了保证作为反应物的第一异辛酸充分反应，可溶性稀土盐的添加量为理论值的1.5倍 3倍。~ [0035] 优选的，本实施方式中，将可溶性稀土盐和第一反应液混合，充分反应后得到第二反应液的操作为：将可溶性稀土盐和第一反应液在搅拌状态、温度为20℃ 90℃的条件下反~应0.5h 1h，然后加入过氧化氢至反应液的pH值为4 5，得到所述第二反应液。 ~ ~ [0036] 具体来说，上述搅拌状态的转速为200rpm 500rpm。~ [0037] 优选的，本实施方式中，可溶性稀土盐为铈盐、镧盐或钕盐。 [0038] 优选的，本实施方式中，可溶性稀土盐为铈盐、镧盐或钕盐的无水产品。 [0039] 具体来说，本实施方式中，可溶性稀土盐为三氯化铈。此时，最终制备得到的稀土催干剂为异辛酸铈的异辛酸溶液。 [0040] 本实施方式中，三氯化铈为5N无水三氯化铈晶体。 [0041] 优选的，本实施方式中，将可溶性稀土盐和第一反应液混合的操作为：将可溶性稀土盐用水溶解后与第一反应液混合。 [0042] 为了提高可溶性稀土盐的浓度，需要尽可能地提高可溶性稀土盐用水溶解后的溶液的浓度。 [0043] 优选的，第二反应液分离后得到异辛酸稀土的异辛酸溶液的操作为：将第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸稀土的异辛酸溶液。 [0044] 这种稀土催干剂的制备方法以异辛酸同时作为反应物和溶剂，最终制备得到的稀土催干剂为异辛酸稀土的异辛酸溶液，避免了沸点较低且具有较强挥发性的低碳有机溶剂的引入，制备得到的异辛酸稀土的异辛酸溶液的保存难度大大降低，产品稳定性增加，且异辛酸稀土的异辛酸溶液的沸点较高，异辛酸稀土的异辛酸溶液的应用范围也获得了提升。 [0045] 此外，本发明的这种稀土催干剂的制备方法采用氨水将异辛酸皂化，从而第二反应液分离后残留的水相为氯化铵水溶液，水相经蒸发结晶可得到氯化铵固体，氯化铵固体可应用下游。 [0046] 本发明还公开了一实施方式的由上述的稀土催干剂的制备方法制备得到的稀土催干剂。 [0047] 以下为具体实施例。 [0048] 实施例中使用的三氯化铈为5N无水三氯化铈晶体，氨水为购自天津市翔宇化工工贸有限责任公司的25wt%的浓氨水，异辛酸购自天津市科密欧化学试剂有限公司。 [0049] 实施例1将700mL作为反应物的第一异辛酸和1000mL作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0050] 将370mL氨水和总异辛酸在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，得到第一反应液。 [0051] 将1216g三氯化铈用400mL水溶解后与第一反应液在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，降温至室温后加入过氧化氢至反应液的pH值为4.5，得到第二反应液，第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸铈的异辛酸溶液，异辛酸铈的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0052] 实施例2将680mL作为反应物的第一异辛酸和1000mL作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0053] 将500mL氨水和总异辛酸在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，得到第一反应液。 [0054] 将1216g三氯化铈用400mL水溶解后与第一反应液在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，降温至室温后加入过氧化氢至反应液的pH值为4.5，得到第二反应液，第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸铈的异辛酸溶液，异辛酸铈的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0055] 实施例3将660mL作为反应物的第一异辛酸和1000mL作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0056] 将552mL氨水和总异辛酸在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，得到第一反应液。 [0057] 将1216g三氯化铈用400mL水溶解后与第一反应液在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，降温至室温后加入过氧化氢至反应液的pH值为4.5，得到第二反应液，第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸铈的异辛酸溶液，异辛酸铈的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0058] 实施例4将640mL作为反应物的第一异辛酸和1000mL作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0059] 将620mL氨水和总异辛酸在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，得到第一反应液。 [0060] 将1216g三氯化铈用400mL水溶解后与第一反应液在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，降温至室温后加入过氧化氢至反应液的pH值为4.5，得到第二反应液，第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸铈的异辛酸溶液，异辛酸铈的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0061] 实施例5将620mL作为反应物的第一异辛酸和1000mL作为溶剂的第二异辛酸混合，得到总异辛酸。 [0062] 将746mL氨水和总异辛酸在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，得到第一反应液。 [0063] 将1216g三氯化铈用400mL水溶解后与第一反应液在转速为300rpm的搅拌状态、温度为55℃（油浴）的条件下反应1h，降温至室温后加入过氧化氢至反应液的pH值为4.5，得到第二反应液，第二反应液静置分层，保留上层油相，上层油相即为异辛酸铈的异辛酸溶液，异辛酸铈的异辛酸溶液即为所需要的稀土催干剂。 [0065] 密度的测试：量取固定溶液的体积，称量其重量，通过计算测得溶液的密度。 [0066] 金属含量的测定：利用有机的萃取原理得到水相，然后利用EDTA滴定法，经计算得到金属铈含量。 [0067] 水分含量的测定：利用水分仪进行测定。 |
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