一种液体akd蜡的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及造纸领域，尤其是涉及一种液体AKD蜡的制备方法。
【背景技术】
[0002] AKD蜡分为固体和液体两种。其中，液体烷基烯酮二聚体(又名支链烷基烯酮二聚 体，简称液体AKD蜡)属于施胶剂大类，在国内外尚属研究阶段，实际应用不多。液体AKD蜡是 以后的施胶发展方向。液体蜡具有打滑系数小、适应高速轮转印刷的优势，可以清洁造纸系 统，降低污染排放，具有节能减排的作用，提高AKD的反应速度，熟化快，具有低温施胶的特 点。
[0003] 而现有技术大都生产得到的是固体的AKD蜡，如中国专利CN103319325A中采用单 体酸深度加氢获得液体支链AKD的原粉原料的工艺，单体酸是一种由脂肪酸及不皂化物组 成的复杂混合物，是二聚酸的副产物，构成复杂，杂质较多，其总脂肪酸约占70%-75%，其 中饱和脂肪酸约占50 %-70 %，不和脂肪酸约占10 %-20 %，主要有异油酸、油酸、硬脂酸、棕 榈酸等，其中支链饱和脂肪酸约占50%-55%。但是该固体的AKD蜡使用不方便，有粘附物增 加了清洗周期等缺点。
[0004] 中国专利CN104370861A中公开了一种液体的AKD蜡的制备方法:先将烷基脂肪酸 混合物酰氯化，包括直链饱和脂肪酸的酰氯化和支链饱和脂肪酸的酰氯化，所得的烷基脂 肪酰氯混合物溶解在甲苯中，在2,4_二甲基-2，4_二氮杂戊烷的作用下，得常温下为液体 AKD，其熔点是-15~15°C。虽然其使用方便，但其以甲苯为溶剂，以2，4-二甲基-2，4-二氮杂 戊烷为催化剂，不仅需要使用溶剂不环保，并且得到的液体的AKD蜡抗水性能差。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种液体AKD蜡的制备方法，本发明 提供的液体AKD蜡的制备方法制备得到的AKD蜡抗水性能好。
[0006] 本发明提供了一种液体AKD蜡的制备方法，包括：
[0007] 将内烯烃和催化剂混合，得到第一混合物；
[0008] 将丙烯酰氯加入到第一混合物中反应，经还原剂还原，得到支链高碳酰氯；
[0009] 支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合，得到第二混合物；
[0010] 将第二混合物与酸混合、分层，油层为液体AKD蜡。
[0011]优选的，所述内烯烃与所述丙烯酰氯的摩尔比为0.25~2:1。
[0012] 优选的，所述催化剂为固体酸催化剂。
[0013] 优选的，所述催化剂的质量为所述内烯烃质量的0.5%~5%。
[0014] 优选的，所述滴加时间为5~5.5h。
[0015]优选的，所述反应时间为2~3h。
[0016]优选的，所述还原剂为氢气。
[0017]优选的，所述酰胺类化合物选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰胺、己内 酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或几种。
[0018] 优选的，所述自缩合的温度为45~70°C，所述自缩合的时间为2~2.5h。
[0019] 优选的，所述酰胺类化合物与支链高碳酰氯的摩尔比为2.5~4.5:1。
[0020] 与现有技术相比，本发明提供了一种液体AKD蜡的制备方法，包括:将内烯烃和催 化剂混合，得到第一混合物;将丙烯酰氯加入到第一混合物中反应，经还原剂还原，得到支 链高碳酰氯;支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合，得到第二混合物;将第二混合 物与酸混合、分层，油层为液体AKD蜡。本发明提供的液体AKD蜡是由内烯烃和丙烯酰氯在催 化剂的作用下，经过加成反应和还原反应制备得到支链高碳酰氯，其脂肪酰氯含量高，杂质 少，有效成分大于98%。因此，支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合制备得到液体 的AKD蜡，其抗水性能好。同时，本发明采用无溶剂法生产制备得到液体的AKD蜡，不仅更加 的环保，易于分离回收。由于制备得到的是液体的AKD蜡，使用方便，可以净化系统，可以降 低设备的清洗周期。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明实施例1制备得到的AKD蜡的红外测定图。
【具体实施方式】
[0022 ]本发明提供了一种液体AKD蜡的制备方法，包括：
[0023] 将内烯烃和催化剂混合，得到第一混合物；
[0024] 将丙烯酰氯加入到第一混合物中反应，经还原剂还原，得到支链高碳酰氯；
[0025] 支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合，得到第二混合物；
[0026] 将第二混合物与酸混合、分层，油层为液体AKD蜡。
[0027] 本发明首先内烯烃和催化剂混合，得到第一混合物。所述内烯烃优选为式（I)结 构;所述内烯烃优选为碳原子数为12~20之间的内烯烃；
[0028] 其中，x+y = 10 ~16，x = 0 ~10。 ?
[0029] 本发明优选将催化剂加入内烯烃中。
[0030] 本发明对于所述内烯烃的来源不进行限定，可以为市售。
[0031] 所述催化剂为固体酸催化剂，所述固体酸催化剂优选选自三氯乙酸、高碘酸、二硝 基苯甲酸、乙二胺四乙酸、固体磷酸催化剂、固体磺酸催化剂、固体路易斯酸催化剂、硅酸铝 类分子筛和磷酸硅铝类分子筛中的一种或几种。更优选的，所述硅酸铝类分子筛选自γ、β、 ZSM-5、ZSM-22、ZSM-11和ZSM-23中的一种或几种；所述磷酸硅铝类分子筛选自SAP0-11、 SAP0-31和SAP0-41中的一种或几种，更优选为SAP0-11。
[0032] 本发明对于所述混合的具体方式不进行限定，优选为搅拌混合;本领域技术人员 熟知的搅拌混合方式即可。本发明对于所述反应容器不进行限定，可以为压力釜。
[0033]在本发明中，所述混合的温度为45~50°C，所述混合的时间优选为15~20min。
[0034]在本发明中，所述催化剂的质量优选为内烯烃质量的0.5%~5 %，更优选为2.0 % ~2.5%
[0035]得到第一混合物后，将丙烯酰氯加入到第一混合物中，反应，经还原剂还原，得到 式(II)结构的支链高碳酰氯。
[0037] 本发明将丙烯酰氯加入第一混合物中，所述加入优选为滴加，更优选为缓慢滴加， 所述滴加时间优选为5~5.5h。所述滴加可以为搅拌的条件下滴加，所述加入温度优选为45 ~50°C〇
[0038] 在本发明中，所述内烯烃与所述丙烯酰氯的摩尔比优选为0.25~2:1，更优选为1 ~2:1，最优选为1:1。
[0039] 所述反应优选为在45~50°C的温度下反应2~3h，更优选为2~2.5h。
[0040] 在本发明中，反应后经还原剂还原，得到式（II)结构的支链高碳酰氯。具体为:反 应后浓缩、通入惰性气体，通入还原剂还原、过滤浓缩得到式(II)结构的支链高碳酰氯。
[0041] 所述浓缩优选为减压浓缩，所述惰性气体优选为氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、 氙(Xe)和氮气，更优选为氮气。
[0042] 所述还原剂优选为氢气。优选通入氢气至0.5Mpa~I .OMpa。
[0043] 所述通入氢气为还原反应，所述还原反应的温度为65~70°C，所述还原反应的时 间为9~10h。
[0044] 本发明提供的液体AKD蜡是由内烯烃和丙烯酰氯在催化剂的作用下，经过加成反 应和还原反应制备得到支链高碳酰氯，其脂肪酰氯含量高，杂质少，有效成分大于98 %。
[0045] 本发明采用内烯烃和丙烯酰氯在催化剂的作用下反应，具有更快的反应速率，更 高的转化率，缩短了反应时间，降低了生产能耗，同时催化剂可以回收利用，可以降低生产 成本。
[0046] 得到高碳酰氯后，将支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合，得到第二混 合物。
[0047] 具体为:在惰性气体条件下，将支链高碳酰氯在酰胺类化合物的作用下自缩合，得 到第二混合物。
[0048] 在本发明中，所述惰性气体优选为氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氮 气，更优选为氮气。
[0049] 在本发明中，所述酰胺类化合物优选选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、异丁酰 胺、己内酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或几种，更优选为甲酰胺、乙酰胺和 丙酰胺中的一种或几种，最优选为甲酰胺。
[0050] 在本发明中，所述酰胺类化合物与支链高碳酰氯的摩尔比优选为2.5~4.5:1;更 优选为3~4:1;最优选为3:1。
[0051]所述自缩合的温度优选为45~70°C，更优选为50~65°C;所述自缩合的时间优选 为2~2.5h。
[0052]本发明采用无溶剂法生产制备得到液体的AKD蜡，其中酰胺类化合物即是反应原 料，同时也是缚酸剂，此外还充当了反应溶剂的作用，避免了溶剂的添加，同时其反应后可 以经酸洗回收，不仅更加的环保，没有污染。本发明由支链高碳酰氯自缩合制备得到的AKD 蜡抗水性能好。同时，由于制备得到的是液体的AKD蜡，使用方便，可以净化系统，可以降低 设备的清洗周期。
[0053]得到第二混合物后，将第二混合物与酸混合、分层，油层为式(I II)结构的液体AKD 蜡；
[0055] 其中，x+y = 10 ~16，x = 0 ~10。
[0056] 得到第二混合物后，具体为将混合物静置，加入酸混合，静置分层，油层为式(I II) 结构的液体AKD蜡。
[0057]在本发明中，所述静置优选为静置30~35min分层；而后加入酸混合，本发明所述 酸可以为有机酸或无机酸，包括但不限于盐酸，硫酸、硝酸。优选为盐酸。
[0058] 所述盐酸优选为稀盐酸，所述稀盐酸的质量分数优选为1%~15%，更优选为5% ~10 %，最优选为6 %~8 %。
[0059]加入酸后优选为搅拌，而后静置分层，所述搅拌的时间优选为30~35min，所述静 置的时间优选为30~35min，油层经减压除水为式（I II)结构的液体AKD蜡。
[0060]本发明对于所述减压除水的具体方法不进行限定，本领域技术人员熟知的减压除 水的方式即可。
[0061 ]在本发明中，采用先分层，后稀盐酸酸洗的方法去除甲酰胺及其盐酸盐，使其到达 水相中一同除去。
[0062] 与现有技术相比，本发明提供