一种水性腰果酚活性乳化剂的制备方法
技术领域
该发明涉及一种水性腰果酚活性乳化剂的制备方法。
背景技术
腰果酚虽然属于天然可再生原料，但是其衍生出的产品，如腰果酚环氧树脂、腰果酚环氧固化剂、腰果酚稀释剂等都归属于油性原料。随着环保意识的增强，油性腰果酚产品将逐步被水性产品所取代，而水性腰果酚衍生产品存在粘结力差、耐水性差、价格高、不环保等缺陷，因此，现在市场上的水性腰果酚衍生产品都是通过添加不同种类的非反应型表面活性剂复配而成，因此，水性腰果酚衍生产品市场急需开发高活性的反应型乳化剂，以期解决非反应型表面活性剂的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种水性腰果酚活性乳化剂的制方法备，该方法通过改变反应物物料种类，本发明制备流程短、产率高、反应条件温和、水溶性好、环氧当量高等优势。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种水性腰果酚活性乳化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)、将二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为57～86:0.1～0.5加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度72～88℃反应15min，将质量份数比为90的腰果酚以0.1质量份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和质量份数比为0.1～0.5:7～20:6～26:0.5～8的二月桂酸二丁基锡、聚乙二醇600、聚乙二醇1000和SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至73～85℃继续反应0.5～2h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；(2)、将钯炭、腰果酚活性中间产物和双氧水按照质量份数比为0.1:86～105:6～21添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为35～60℃反应0.5～5h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和质量份数比为1～5:12～37的氢氧化钠和水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为40～95℃反应0.5～7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和质量份数比为7～20的氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为76～97℃反应0.5～3h，离心分离，将物料以0.05质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为58～80的环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为33～60℃反应0.7～8h，将反应釜温度升温至68～85℃反应0.5～3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
该发明所述的高强度PP木塑材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为57～86:0.1～0.5加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度72～88℃反应15min，将质量份数比为90的腰果酚以0.1质量份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和质量份数比为0.1～0.5:7～20:6～26:0.5～8的二月桂酸二丁基锡、聚乙二醇600、聚乙二醇1000和SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至73～85℃继续反应0.5～2h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；所述的二苯基甲烷二异氰酸酯的目的为了提高聚乙二醇的接枝率；
%20(2)、将钯炭、腰果酚活性中间产物和双氧水按照质量份数比为0.1:86～105:6～21添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为35～60℃反应0.5～5h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和质量份数比为1～5:12～37的氢氧化钠和水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为40～95℃反应0.5～7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和质量份数比为7～20的氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为76～97℃反应0.5～3h，离心分离，将物料以0.05质量份/min的添加速率添加至装有质量份数比为58～80的环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为33～60℃反应0.7～8h，将反应釜温度升温至68～85℃反应0.5～3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂；所述的氢氧化钠的目的为了提高腰果酚活性中间产物与环氧氯丙烷的反应速率。
与现有合成技术相比，本发明具有以下优势：
（1）二苯基甲烷二异氰酸酯能快速与腰果酚结构中的酚羟基反应的同时，在乳化剂存在下，能与聚乙二醇具有较高的反应活性，能明显改善聚乙二醇在腰果酚结构中的接枝率，明显改善腰果酚的水溶性；
（2）腰果酚活性中间产物经双氧水氧化和氢氧化钠水溶液处理后，经干燥后，处理后的腰果酚产物结构中的羟基与氢氧化钠进行反应，生成相应的醇钠，当产物和环氧氯丙烷接触时，两者能快速反应，并生成相应的氯化钠和中间体，经处理后，得到含有环氧基团的水性腰果酚活性乳化剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
实施例1
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将68份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.25份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度76℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.25份二月桂酸二丁基锡、13.8份聚乙二醇600、18.2份聚乙二醇1000和4.5份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至82℃继续反应0.8h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、96份腰果酚活性中间产物和14.5份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为43℃反应0.8h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和2.1份氢氧化钠和26份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为60℃反应3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和13.7份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为85℃反应1h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有68份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为50℃反应3.5h，将反应釜温度升温至75℃反应2h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
实施例2
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将57份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.1份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度72℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.1份二月桂酸二丁基锡、7份聚乙二醇600、6份聚乙二醇1000和0.5份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至73℃继续反应2h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、86份腰果酚活性中间产物和6份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为35℃反应5h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和1份氢氧化钠和12份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为40℃反应7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和7份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为76℃反应3h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有58份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为33℃反应8h，将反应釜温度升温至68℃反应3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
实施例3
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将86份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.5份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度88℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.5份二月桂酸二丁基锡、20份聚乙二醇600、26份聚乙二醇1000和8份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至85℃继续反应0.5h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、105份腰果酚活性中间产物和21份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为60℃反应0.5h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和5份氢氧化钠和37份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为95℃反应0.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和20份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为97℃反应0.5h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有80份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为60℃反应0.7h，将反应釜温度升温至85℃反应0.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
实施例4
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将60.3份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.16份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度75℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.2份二月桂酸二丁基锡、9份聚乙二醇600、8份聚乙二醇1000和0.9份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至75℃继续反应0.8h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、88份腰果酚活性中间产物和9份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为37℃反应1h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和2份氢氧化钠和13份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为44℃反应1.5h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和9.6份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为79℃反应0.8h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有63份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为37℃反应1.5h，将反应釜温度升温至73℃反应1h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
实施例5
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将66份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.2份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度78℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.3份二月桂酸二丁基锡、13份聚乙二醇600、13份聚乙二醇1000和2.6份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至79℃继续反应0.7h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、91份腰果酚活性中间产物和8.2份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为43℃反应1.8h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和2.3份氢氧化钠和18份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为49℃反应2.3h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和9.9份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为83℃反应1.6h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有63份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为39℃反应3.7h，将反应釜温度升温至75℃反应1.7h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
实施例6
一种水性腰果酚活性乳化剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)、将80份二苯基甲烷二异氰酸酯和0.4份二月桂酸二丁基锡加入到反应器中，搅拌速度为125r/min，维持体系温度83℃反应15min，将90份腰果酚以0.1份/min的添加速率添加至反应釜中，待腰果酚滴加结束后，继续反应0.5h，物料经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，将物料和0.4份二月桂酸二丁基锡、18份聚乙二醇600、23份聚乙二醇1000和6.5份SE-10乳化剂添加至反应釜中，搅拌速度为90r/min，反应温度为50℃反应15min，将反应釜温度升温至81℃继续反应1.6h，产物经煤油洗涤、乙醚洗涤、过滤、干燥，得到腰果酚活性中间产物；
(2)、将0.1份钯炭、101份腰果酚活性中间产物和18.6份双氧水添加至反应釜中，搅拌速度为60r/min，反应温度为57℃反应4.3h，产物经乙醚洗涤、干燥，将产物和3.6份氢氧化钠和35.1份水添加至反应釜中，搅拌速度为85r/min，反应温度为88℃反应5.6h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，将产物和13.8份氢氧化钠添加至反应釜中，搅拌速度为75r/min，反应温度为92℃反应2.5h，离心分离，将物料以0.05份/min的添加速率添加至装有71份环氧氯丙烷反应釜中，搅拌速度为70r/min，反应温度为51℃反应6h，将反应釜温度升温至82℃反应2.2h，产物经水洗涤、乙醇洗涤、乙醚洗涤、干燥，得到水性腰果酚活性乳化剂。
对照例1
本对照例中，不添加二苯基甲烷二异氰酸酯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加聚乙二醇，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例3
本对照例中，配方中选用普通腰果酚替代实施例1中的腰果酚活性中间产物，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对实施例1～6和对照例1～3制得的水性腰果酚活性乳化剂，水溶解性和环氧当量分别按照GB/T%2021845和GB/T%204612进行测试，测试结果见下表1和表2。
表1%20实施例1～6制得的水性腰果酚活性乳化剂的性能参数
表2 实施例1和对照例1～3制得的水性腰果酚活性乳化剂的性能参数
由上表1和表2可知，本发明各实施例制备得到的水性腰果酚活性乳化剂的水溶性、环氧当量和HLB值较好，这表明以本发明提供的原料制备得到的水性腰果酚活性乳化剂具有较好的水溶性、环氧当量和HLB值；相比之下，各对照例的原料制备得到的水性腰果酚活性乳化剂的水溶性、环氧当量和HLB值较差。另外，本发明各实施例制备得到的水性腰果酚活性乳化剂具有较好的水溶性、环氧当量和HLB值。
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。
