李炼;黄宇平;岑潮锋
【摘 要】实验以固体歧化松香和氢氧化钾溶液进行皂化反应制备浅25％歧化松香钾皂,研究反应温度,皂化时间,酸值,脱剂对反应的影响.结果表明在反应温度80℃,皂化时间75 min,酸值(KOH)2.0 mg/g,脱剂加入量为反应物质量的0.2％的条件下,可制备出固含量为25％的浅歧化松香钾皂,加纳号较与现行方法制备的产品低2个级. 【期刊名称】《广西林业科学》
【年(卷),期】2014(043)002
【总页数】3页(P219-221)
【关键词】歧化松香钾皂;去氢枞酸钾;加纳;皂化
【作 者】李炼;黄宇平;岑潮锋
【作者单位】广西梧州松脂股份有限公司,梧州 543002;广西梧州松脂股份有限公司,梧州 543002;广西梧州松脂股份有限公司,梧州 543002
mirna靶基因分析【正文语种】中 文
【中图分类】TQ645.9
歧化松香钾皂是松香深加工产品中产量较大的一个品种,主要是作为乳化剂参与到丁苯橡胶、氯丁橡胶、橡胶、丁苯/乳胶及ABS等的高分子乳液聚合的反应中［1-2］。在丁苯橡胶生产过程中,钾皂的质量分析项目主要包括总固物质量分数、不皂化物质量分数、pH值、浊点、脱氢松香酸钾质量分数、氯化物、悬浮物、颜等［3］。随着科技的进步和经济的发展,市场对钾皂产品的质量要求也不断提高,其中颜作为歧化松香钾皂质量等级的重要指标也是给客户的第一印象［4］,颜的深浅也常影响了钾皂产品的价格。一气学院
影响歧化松香钾皂产品颜的因素很多,包括原料歧化松香的质量、加工工艺条件和技术路线等。目前国内歧化松香钾皂的生产主要采用高温熔融的歧化松香与氢氧化钾碱液在100～170℃进行皂化反应,制备出固含量为80%的歧化松香钾皂［5］。若要得到20%左右歧化
松香钾皂液则需用80%的歧化松香钾皂进行稀释。这种工艺制备的产品,尽管性能上基本能满足质量标准的要求,但由于反应需要较高的温度,所以设备的投入较大,产品颜较深。制备浅的歧化松香钾皂是通过对原料松香的精制提纯和添加助剂等方法来实现［6-8］。添加助剂是目前应用最广的一类方法,Hercules Powder公司在反应中加入硅酸钠等化学助剂［9］,脱效果好,但硅酸钠的存在会影响橡胶生产时乳液聚合的速度。本试验采用固体歧化松香与氢氧化钾碱液在较低的温度(70～90℃)下,通过调节皂化时间,添加脱剂等进行皂化反应,制备固含量为25%的浅歧化松香钾皂产品,实现对现有生产工艺的改进,提高产品质量,为生产低成本的浅歧化松香钾皂提供依据。
1 实验
1.1 材料和仪器
歧化松香,一级,广西梧州松脂股份有限公司生产,加纳号为6～7,软化点为78.9℃,酸值(KOH)为162.7 mg/g；氧化型脱剂A；氢氧化钾,市售工业级。
搅拌器(JJ-1,常州澳华仪器公司),电加热套(98-1-C,天津泰斯特仪器公司),软化点测定器(SY
D-2806E,上海昌吉地质仪器公司),电热恒温干燥箱(DHG-9013A,上海一恒科学仪器有限公司),紫外分光光度计(UV-2550PC,苏州岛津),加纳(Gardner)号标准比计(GL-CG-6724,上海过望化工公司)。
1.2 歧化反应
1.2.1 制备
将配制好的115 g氢氧化钾碱液加入到三口烧瓶中,加热搅拌,温度达到80℃时,在5 min内投入33 g片状或粒状歧化松香,调整搅拌速度至150 r/min,并保持80℃进行皂化反应,待歧化松香完全溶解后,滴入少量的脱剂继续反应。取样测试,去氢枞酸钾质量分数达到13.0%,停止反应。得到歧化松香钾皂146 g。
1.2.2 产物的测定
按照LY/T 1358-1999标准测定产物加纳号,去氢枞酸钾的含量。按照GB/T 8146-2003进行测定产物酸值。
1.2.3 浊点测定
用试管取试样,温度计直立在试管中央,将试管直立放在冰水中,让试样慢慢冷却,看试管内的温度计时,每下降1℃,取出试管观察是否变浑浊,试样中产生浑浊时的温度即为浊点。
2 结果与讨论简易信号发生器>基础桩
2.1 皂化时间、温度与去氢枞酸钾、号的关系
皂化反应过程随着反应时间的延长,体系中去氢枞酸钾质量分数不断增加。考虑到皂化度对钾皂性能的影响,将产品的酸值定为2.0,对比原料歧化松香数据所相应的去氢枞酸钾质量分数的目标值定为13.0%,得到不同温度下皂化时间与去氢枞酸钾的关系(图1)。
图1 不同温度下皂化时间与去氢枞酸钾质量分数的关系Fig.1 Relationship between saponification time and dehydroabietic acid potassium in different temperatures
皂化过程反应温度低时,相应皂化时间延长才能使歧化松香反应完全,反应温度70℃,皂化速度较慢,产品中去氢枞酸钾的质量分数在反应90min后才达到目标值。反应温度90℃,皂化速度快,反应到约68min时,去氢枞酸钾的质量分数达到目标值。反应温度80℃,皂化速度适中,随着反应的进行,去氢枞酸钾的质量分数不断增加,并达到目标值13.0%。但是反应温度过高
和皂化时间延长都会增加生产成本并且使到产品的颜加深。
伺服缸表1 反应温度、皂化时间对产品号的影响Tab.1 Influence of reaction temperature and saponification tim e on product color反应温度 /℃ 皂化时间 /min 加纳号70 90 4 80 75 3 90 68 5
综合上述产品性能来看,反应温度80℃时,其反应趋势刚开始时反应速度较快,其后反应速度趋缓,75 min时,去氢枞酸钾的质量分数达到目标值13.0%,样品颜是相对最浅的。因此,反应温度以80℃、皂化时间以75 min为佳。
2.2 酸值对产品性能的影响
产品酸值的高低主要由歧化松香固有的酸值和加入的氢氧化钾的量决定。由于参加反应的原料歧化松香是固定的,因此增加氢氧化钾的量,产品的酸值会相应下降,反应的皂化度提高,去氢枞酸钾的含量增加,这应该有利于反应的进行。如果减少氢氧化钾的量,即酸值上升,则情况正好相反,但也并不是酸值越低越好。陶瓷灯座
表2 酸值对产品性能的影响Tab.2 Influence of acid value on product performance酸值(KO
H)/(mg/g)浊点/℃ 性状2.5 29 常温时混浊、凝胶严重,放置出现分层2.0 19 透明的液体,常温下放置不分层1.5 27 混浊、有凝胶,常温放置会分层
酸值高时,产品在常温下不透明,显得混浊,酸值过小也会出现混浊并产生分层,调整酸值可改善产品的性能,当控制酸值(KOH)在2.0 mg/g时,产品的浊点低且透明,常温下放置不会出现分层(表2)。
2.3 与现行制备方法的产品性能比较
目前常用的方法是采用高温熔融歧化松香,先与碱液进行皂化反应制备固含量80%的产品,再加水稀释至固含量为25%,产品号为5,浊点为18℃；本实验是在低温溶入固体歧化松香的皂化方法,得到固含量为25%的产品,产品号为3,浊点为19℃。2种制备方法得到的歧化松香钾皂产品指标均能达到行业标准的要求［10］,只要反应完全且酸值合适所得的产品为透明的液体,采用低温皂化法反应避免了高温氧化,所得产品颜较高温皂化法的产品低2个号。
2.4 添加脱剂A用量及对产品性能的影响
为了得到颜更浅的歧化松香钾皂产品,选用脱剂A进行脱,在反应温度为80℃,皂化反应进行到75 min时,加入脱剂A继续搅拌反应15 min,考察不同用量的脱剂对歧化松香钾皂质量指标的影响,脱剂A对产品性能的影响(表3)。
表3 脱剂A用量对产品性能的影响Tab.3 Influence of dosage of decolorising agent A on product performanceW(脱剂)/% 去氢枞酸钾/% 号 浊点/℃ 性状不分层0.1 13.0 3 20 透明的液体,常温下放置不分层0.2 13.0 2 20 透明的液体,常温下放置不分层0.3 12.9 2 25 常温下放置会出现混浊0 13.0 3 10 透明的液体,常温下放置
脱剂添加量为0.1%时,产品指标无明显变化,随着脱剂A添加量的增加,产品的颜明显变浅,添加量达到0.2%时产品号降为2,但在增加脱剂添加量后,产品的性能改善已不明显,而且提高了产品的浊点,使产品在常温时出现了混浊。因此,脱剂A号较佳的添加量为反应物质量的0.2%。
3 结论
(1)25%歧化松香皂化的较佳工艺条件为：反应温度80℃、皂化时间75 min、酸值(KOH)2.0 mg/g、脱剂 A加入量为反应物质量的0.2%,产品加纳号为2。
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