聚甘油脂肪酸酯的合成与应用研究

本文介绍了两种聚甘油脂肪酸酯的制备方法和两种聚甘油制备方法,对其反应条件进行了优化处理,得到最佳反应条件。同时本研究还将聚甘油脂肪酸酯应用到防雾剂配方当中,所得防雾剂性能优良。对聚甘油制备的研究,本文采用甘油聚合和甘油与缩水甘油聚合两种方法进行制备。(1)对甘油聚合成聚甘油的过程,先采用热力学计算,研究自由能与平衡常数随温度变化关系,为甘油聚合提供理论指导。研究采用新型催化剂B,提高催化甘油聚合能力,减少环状产物含量,同时通过单因素实验优化甘油聚合的反应条件。结果表明,氮气保护下,使用甘油质量6%的催化剂B,在240℃温度下进行聚合反应,反应效率最高。(2)对于甘油与缩水甘油聚合反应的研究,本文以催化剂、催化剂用量、反应温度和缩水甘油滴加时间为因素,进行反应条件优化,结果表明在-15℃,氮气保护下,加入0.6%的BF3O·(C2 H5 )2催化剂,缩水甘油滴加时间在5小时以上。两种制备方法产物均用MS、HPLC方法进行检测,所得产品颜色和气味均较浅,性能优良。本文对聚甘油脂肪酸酯的两种制备方法分别进行研究,并且研究了反应条件。(1)采用聚甘油与脂肪酸酯化的方法进行制备,对反应条件,采用单因素法进行研究,结果表明:氮气保护下,以1.5%的NaOH为催化剂,在220℃反应,聚甘油酯化率最高。(2)先由脂肪酸与缩水甘油反应制备脂肪酸单甘油酯,然后由脂肪酸单甘酯与缩水甘油聚合制备高聚合度的聚甘油脂肪酸单酯。先对脂肪酸制备单甘酯进行研究,研究结果表明:以2.5倍量的甲苯作为溶剂,缩水甘油与脂肪酸1.1︰1投料,加入0.4%的NaOH作为催化剂,在110℃反应5小时以上,产物得率最高。对单甘酯与缩水甘油聚合制备聚甘油脂肪酸单酯的反应条件进行研究,结果表明115℃,以4%的Na2CO3作为催化剂,缩水甘油滴加时间在12小时以上,聚甘油脂肪酸单酯的得率超过89%。将聚甘油脂肪酸酯应用于防雾剂配方中,通过对聚乙烯薄膜接触角、透光率等防雾性能指标进行研究。确定含有十聚甘油单月桂酸酯0.5%、CMC0.25%、PVA0.05%的防雾剂配方性能最佳。