專利名稱：聚異丁烯丁二酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及酯化反應催化劑領域，特別是聚異丁烯丁二酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法。
背景技術：
聚異丁烯丁二酸酯無灰分散劑具有很好的抗氧和高溫穩(wěn)定性，在高強度發(fā)動機運轉(zhuǎn)中可有效控制大量沉積物的生成，在油品配方中，酯型無灰分散劑和丁二酸亞胺類分散劑復合使用可使油品的高低溫性能均較好，可用于中、高檔內(nèi)燃機油。該產(chǎn)品乳化性能高， 還可以用于制備油包水型乳化炸藥，是國外繼丁二酰亞胺型無灰分散劑之后開發(fā)的另一新品種無灰劑。由于聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇類化合物進行酯化反應十分困難，故多采用加入催化劑，提高反應溫度，延長反應時間來進行酯化反應。在已知文獻中，聚異丁烯丁二酸酯制備選用的催化劑已有多篇文獻報道。在公開的聚異丁烯丁二酸季戊四醇酯合成的美國專利文獻(US4234435和US3755169)中，其介紹的合成方法都使用酸性催化劑如苯磺酸、磷酸、硫酸等并需在高溫下進行反應。申請人認為，這樣會使產(chǎn)品中的膠質(zhì)化合物增多，影響產(chǎn)品外觀和性能；在中國專利文獻(CN1186078A)和論文《潤滑油》[1996，11 (2):28-32]中，其介紹的合成方法使用了溶于油的堿性金屬催化劑。申請人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，使用溶于油的堿性金屬催化劑，雖然可以降低產(chǎn)品中膠質(zhì)含量，改善產(chǎn)品外觀及過濾性能。但是該催化劑在反應體系中難于分離，不能循環(huán)使用；其合成方法中同時也選用分子篩小球為催化劑，該(分子篩小球)催化劑對反應體系的催化效果比不加催化劑的空白試驗還要差一些。在有關聚異丁烯丁二酸山梨醇酯合成的美國專利文獻(US3533945 )中，其合成方法使用硼酸為酯化反應催化劑。反應后，經(jīng)過過濾處理，在體系中仍有硼化物在產(chǎn)品中。目前，工業(yè)上多用均相催化體系進行聚異丁烯丁二酸酯這類產(chǎn)品的合成，由于所使用的催化劑從反應體系中分離困難，催化劑不能循環(huán)使用，同時單純用分子篩為催化劑對反應體系沒有催化作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術存在的不足進行改進，提出和研究一種聚異丁烯丁二酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法。聚異丁烯丁二酸酯合成反應負載催化劑的制備方法是一種負載活性組分分布合理、濃度高和選擇性好，制備成本低，制備工藝簡單的催化劑制備方法?；谏鲜鰳嬎迹景l(fā)明的技術解決方案是，采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，其特征在于采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑
將分子篩加入路易斯酸溶液中，在0°c 100 °C的環(huán)境條件下，振蕩后浸潰5 h 30h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直至完全除去其表面的Cl—，將完全除去了表面的cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重,再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于200°c、00 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取一定量的聚異丁烯丁二酸酐，力口入一定量的二甲苯，加熱至100°c ^llO °C，再緩慢加入一定量的多羥基醇及步驟(I)中制備的分子篩負載路易斯酸型固體催化劑；加入完畢，將溫度升至150°c ^160 V ;聚異丁烯丁二酸酐與多羥基醇在分子篩負載路易斯酸型固體催化劑的作用下進行反應，反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應；獲取反應物。(3)過濾處理
將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化齊U，濾液用飽和食鹽水萃取，采用將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。其特征在于，以機油為溶劑，將聚異丁烯丁二酸酐與多羥基醇融合在一起，在分子篩負載路易斯酸型固體催化劑作用下進行反應，反應溫度150 °C 160 °C，反應時間5 h。其特征在于，多羥基醇為季戊四醇、山梨醇和木糖醇中的一種或二種。其特征在于，分子篩采用Y型分子篩、ZSM-5型分子篩、13X型分子篩、SAP0-34型分子篩和MCM-41型分子篩中的一種。其特征在于，路易斯酸溶液采用氯化鋅溶液、氯化鐵溶液、氯化銅溶液、氯化錫溶液、氯化鋁溶液中的一種。其特征在于，步驟(2)中，聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇的物質(zhì)的量之比為I :
I 10。其特征在于，步驟(2)中，反應物和催化劑的質(zhì)量比為I :0. 5% 30%。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于，I、由于目前工業(yè)上用的大部分催化劑都在反應體系中呈均相，分離困難，不能循環(huán)使用。而本發(fā)明采用非均相催化反應的思路，來制備負載型固體催化劑，達到了能夠很好的進行催化反應，該催化劑使產(chǎn)品中的膠質(zhì)明顯減少。2、采用本發(fā)明制備的催化劑與反應體系分離較容易分離，且這樣的催化劑可以循環(huán)使用，節(jié)約了生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明構思新穎、方法簡便易行、安全可靠。本發(fā)明的優(yōu)點在于構思新穎，方法實用，采用的活性組分路易斯酸及分子篩，來源廣泛，供應充足，并且價格便宜，容易加工制備。采用本發(fā)明制備的催化劑，用于聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇類的合成反應，其反應條件溫和，且催化劑和反應體系較容易分離，催化劑經(jīng)活化后，可循環(huán)使用。
具體實施例方式下面，根據(jù)本發(fā)明的技術解決方案，對本發(fā)明實施例進行詳細描述。本發(fā)明的技術解決方案不局限于以下實施例。
本發(fā)明給出的多個實施例采用的分子篩為Y型分子篩、13X型分子篩、ZSM-5型分子篩、SAP0-34型分子篩和MCM-41型分子篩中的一種，采用的路易斯酸溶液為(飽和的)氯化鋅溶液、氯化鐵溶液、(飽和的)氯化銅溶液、(飽和的)氯化錫溶液、(飽和的)氯化招溶液中的一種。采用的聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇的物質(zhì)的量之比為I 10。反應物和催化劑的質(zhì)量比為I :0. 5% 30%。實施例I
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將Y型分子篩加入氯化鋅溶液中，在25°〇下，振蕩后浸潰5 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的負離子Cl—，將完全除去了表面的負離子Cl—的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于200 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化鋅型固體催化劑。該分子篩負載氯化鋅型固體催化劑是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入IOOg二甲苯，加熱至IOO0C 110 °C，再緩慢加入13. 6g(0. Imol)季戊四醇及IOg步驟(I)中制備的分子篩負載氯化鋅型固體催化劑。加入完畢，將反應溫度升至150 0C ^1600C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應；獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例2
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將ZSM-5型分子篩加入氯化鐵溶液中，在50 1下，振蕩后浸潰10 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直至完全除去濾出物表面的Cl—，將濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于400 V，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化鐵型固體催化劑。分子篩負載氯化鐵型固體催化劑是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入420g 二甲苯，加熱至100°C 110 °C，再緩慢加入40.8g (0. 3mol)季戊四醇及15g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至150 0C ^160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例3
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，其特征在于采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將13X型分子篩加入氯化銅溶液中，在75°〇下，振蕩后浸潰15 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cl—，將完全除去了表面的負離子Cl—的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于600 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化銅型固體催化劑。是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。
(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入840g 二甲苯，加熱至100 110 °C，再緩慢加入68. Ig (0. 5mol)季戊四醇及25g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至150 0C ^160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例4
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將SAP0-34型分子篩加入氯化錫溶液中，在100 1下，振蕩后浸潰20 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cr，將完全除去了表面的負離子Cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于800 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化錫型固體催化劑。分子篩負載氯化錫型固體催化劑是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入400g 二甲苯，加熱至100 110 °C，再緩慢加入95. 3g (0. 7mol)季戊四醇及30g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例5
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將MCM-41型分子篩加入氯化鋁溶液中，在25 1下，振蕩后浸潰20 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cr，將完全除去了表面的負離子Cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于900 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化鋁型固體催化劑。分子篩負載氯化鋁型固體催化劑是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入600g 二甲苯，加熱至10(Tll0 °C，再緩慢加入136g (Imol)季戊四醇及25g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚 異丁烯丁二酸酯。實施例6
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，其特征在于采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將Y型分子篩加入氯化亞錫溶液中，在50°〇下，振蕩后浸潰25 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的 Cl—，將完全除去了表面的負離子Cl—的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于200 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載氯化亞錫型固體催化劑。分子篩負載氯化亞錫型固體催化劑是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入170g 二甲苯，加熱至100 110 °C，再緩慢加入15. 2g (0. lmol)木糖醇及15g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例7
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將SAP0-34型分子篩加入氯化鐵溶液中，在75 1下，振蕩后浸潰30 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cr，將完全除去了表面的負離子Cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于400 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入400g 二甲苯，加熱至100 110 <€，再緩慢加入45.68(0.311101)木糖醇及14g驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例8
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括 (I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將ZSM-5型分子篩加入氯化錫溶液中，在100 1下，振蕩后浸潰5 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cl—，將完全除去了表面的負離子Cl—的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于600 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入800g 二甲苯，加熱至100 110 V，再緩慢加入76g (0. 5mol)山梨醇及25g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例9
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將Y型分子篩加入氯化鋁溶液中，在25°〇下，振蕩后浸潰15 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cl—，將完全除去了表面的負離子Cl—的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于800 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. Imol)聚異丁烯丁二酸酐，加入170g 二甲苯，加熱至100 110 °C，再緩慢加入18. 2g (0. lmol)山梨醇及17g步驟(I)中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例10
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將MCM-41型分子篩加入氯化鋅溶液中，在50 1下，振蕩后浸潰20 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cr，將完全除去了表面的負離子Cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于900 °C，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. lmol)聚異丁烯丁二酸酐，加入600g 二甲苯，加熱至100 110 °C，再緩慢加入91g(0. 5mol)山梨醇及20g步驟(I) 中制備的催化劑。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。實施例11
采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑二甲苯，采用采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括
(I)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑將MCM-41型分子篩加入氯化鐵溶液中，在50 1下，振蕩后浸潰20 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直到完全除去濾出物表面的Cr，將完全除去了表面的負離子Cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于900 V’煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。是一種分子篩負載路易斯酸型固體催化劑。(2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取IOOg (0. lmol)聚異丁烯丁二酸酐，加入600g 二甲苯，加熱至100 0C ^llO °C，再緩慢加入91g (0. 5mol)山梨醇及20g回收催化劑(實施例10中回收的催化劑，經(jīng)過在馬弗爐中于600°C進行活化處理，放入干燥器中冷至室溫)。加入完畢，將反應溫度升至15(T160 °C。反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應。獲取的反應物。(3)過濾處理將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用二甲苯洗滌濾出物，回收催化劑，濾液用飽和食鹽水萃取，將有機層減壓蒸餾除去二甲苯，即得到聚異丁烯丁二酸酯。
權利要求
1.聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，采用恒溫干燥箱、馬弗爐和干燥器，使用化學助劑ニ甲苯，其特征在于采用浸潰法制備負載催化劑，并將用該催化劑進行非均相催化反應，其步驟包括 (1)制作分子篩負載路易斯酸型固體催化劑 將分子篩加入路易斯酸溶液中，在0°c 100で的環(huán)境條件下，振蕩后浸潰5 h 30 h，過濾浸潰液，濾出物用去離子水洗滌，直至完全除去濾出物表面的Cl—，將完全除去了表面的cr的濾出物的固體物置于恒溫干燥箱中，干燥至恒重，再將干燥至恒重的濾出物的固體物移入坩堝中，放進馬弗爐中，于200°C、00で，煅燒一段時間，取出放入干燥器中冷卻至室溫，即得到分子篩負載路易斯酸型固體催化劑； (2)催化反應以機油為溶劑，在攪拌狀態(tài)下，取一定量的聚異丁烯丁ニ酸酐，加入一定量的ニ甲苯，加熱至100°C ^llOで，再緩慢加入一定量的多羥基醇及步驟(I)中制備的分子篩負載路易斯酸型固體催化劑；加入完畢，將溫度升至150°C ^160 V ;聚異丁烯丁ニ酸酐與多羥基醇在分子篩負載路易斯酸型固體催化劑的作用下進行反應，反應過程中使用分水器進行分水，每隔一段時間取反應液樣品測量其酸值，進行反應跟蹤，至酸值不變時，停止反應；獲取反應物； (3)過濾處理 將步驟(2)獲取的反應物進行過濾處理，得到濾出物，用ニ甲苯洗滌濾出物，回收催化齊U，濾液用飽和食鹽水萃取，采用將有機層減壓蒸餾除去ニ甲苯，即得到聚異丁烯丁ニ酸酷。
2.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在干，以機油為溶剤，將聚異丁烯丁ニ酸酐與多羥基醇融合在一起，在分子篩負載路易斯酸型固體催化劑作用下進行反應，反應溫度150で 160で，反應時間5 h。
3.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在于，多羥基醇為季戊四醇、山梨醇和木糖醇中的ー種或ニ種。
4.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在于，分子篩采用Y型分子篩、ZSM-5型分子篩、13X型分子篩、SAPO-34型分子篩、MCM-41型分子篩中的ー種。
5.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在干，路易斯酸溶液采用氯化鋅溶液、氯化鐵溶液、氯化銅溶液、氯化錫溶液、氯化鋁溶液中的ー種。
6.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在于，步驟(2)中，聚異丁烯丁ニ酸酐和多羥基醇的物質(zhì)的量之比為I 10。
7.根據(jù)權利要求I所述的聚異丁烯丁ニ酸酯合成反應負載催化劑的制備及其應用方法，其特征在于，步驟(2)中，反應物和催化劑的質(zhì)量比為I :0. 5% 30%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇類合成反應催化劑的制備及其應用方法。其采用路易斯酸溶液浸漬分子篩，過濾后再用去離子水洗滌，再依次進行干燥、煅燒后，得到催化劑。在聚異丁烯丁二酸酯合成反應中，該催化劑使產(chǎn)品中的膠質(zhì)明顯減少，且容易從體系中分離，并可循環(huán)使用。本發(fā)明采用的活性組分路易斯酸及分子篩，來源廣泛，供應充足，并且價格便宜，加工制備簡單。采用本發(fā)明制備出的催化劑，用于聚異丁烯丁二酸酐和多羥基醇類的合成反應，反應條件溫和，且催化劑和反應體系較容易分離，催化劑經(jīng)活化后，可循環(huán)使用。
文檔編號C08F110/10GK102794192SQ20121027579
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月5日 優(yōu)先權日2012年8月5日
發(fā)明者夏濤, 蔡詩改, 楊文勇, 劉揚 申請人:湖北同一石油化工有限公司