1、第21卷增刊精細化工vol 21，su2004年1 0月 flne cemicalso(-【2 0()4歧化松香鉀皂的制備與性能朱凱程康華，倪傳根南京林業大學化工學院汀封、南京210037摘要：以歧化松香為主要原料，在較低的溫度(7595)下，溶人koh水溶液，并進行皂化反應，制備固體份質 量分數45的歧化松香鉀皂。研究了反應溫度、皂化叫陽j、酸值、添加復合助劑txa對反應速度、去氫樅酸鉀 含量，以及黏度、結晶、膠凝等廣品性能的影響：得出歧化松香鉀皂化的較佳制備條件為：酸值12 mgkohg、皂 化時問分別為120 min(未加1xa)、98 min(加txa)、反應溫度85、。rxa加入量為

2、反應物質量的02。制備h；的歧化松香鉀皂產品，在性能上完全符臺行業標準zbb 7200384的要求，并且結晶、膠凝性質 有所改善，加納色號標準降低兩個等級。關鍵詞：歧化松香鉀皂；去氧樅酸鉀；皂化中圖分類號：1423¨ 文獻標識碼：a 文章編號：10035214(2()04)s00029一()3preparation and properties of p0tassi哪s0aps of disproportionated rosinzhu kai，cheng ka“ghua，ni chuan-ge“(c。f姆。，mm赴f e畫珊酬增，b啦增刪v饑咖曙210037，j缸咿u，chi船)a

3、bst瑚ct：potassium soaps uf di8pmportionafed rosin c011taini“g 45total solids were prcpared by diss01vi“g disprt)portionated fosjn i“potassium 11ydroxide solutioil at low te圳perature(7595)a11d then s8ponifyiilgebcts“reacljoii tempemlijre，acjd value，s8poni6cation time aild d08age of lhe compmnded斫d txa

4、 on reactioii rate，content of potassium dehydmahietate，and viscosity， crystllization，gel fomladon and other pfoperlies of th。p10duct were studiedsuitable lechnol0矛cal condmons were acid value 12 mgkohg，feaction time 120 min(not addi“g txa)or 98 min (addi“g t)【一a)，reaction temperatllre 85and dosage o

5、ftxa o2(ww)pmper【ies“thpr0(1llets prepared by above me山od met the cunprofessional standard zbb 7200384in addition，the gel fomlation，c。ystallizaon aild other properties were improved，and tlle c010r vaiue ofth。product lowered by two gradeskey帥rds：potassium so印0f di8pmporeionated msi“；pota蟠ium dehy山uab

6、ietate；s印onmcationfounda廿蛆item：supporeed by the nationj natu訓sc油ce foundation 0f china(30371139)歧化松香鉀皂主要用于丁苯、氯丁、丁腈等橡膠 溫度(170左右)，所以設備的投入較大，產品顏色 乳液聚合的乳化劑。目前國內歧化松香鉀皂的生產較深。歧化松香鉀皂普遍存在凝膠及結晶現象，嚴 主要采用高溫熔融的歧化松香與氫氧化鉀堿液進行 重影響橡膠生產時乳液聚合的速度及效果。 皂化反應，制備出”(固體份)=80的歧化松香鉀為改進產品的顏色，可加入硅酸鈉等化學助 皂 。這種傳統的工藝制備的產品，堪管性能上基 劑”o

7、，此方法脫色效果好，但硅酸鈉的存在會影響 本能滿足質量標準的要求，但由于反應需要較高的 橡膠生產時乳液聚合的速度。有人通過添加氯化鈉收稿日期：2004051l 基金項目：國家自然科學革金資助項日(30371139) 作者簡介：朱凱(】959一)，男，南京凡，副教授，碗士生導師，從事林產化工、精細化工等方而的教學、研究丁作，電話：0258542743213呻25904s9eman：zhukai53163m。精細化工fine chemicals 第2l卷來改善產品的凝膠現象及分層問題”，此方法有效2結果與討論果，但氯化物含量超標，|=符合產品質量要求。還有人采用氫化松香部分代替歧化松香”，這樣可有

8、效21酸值對產品性能的影響 阻止產品的結晶，但t豈比較復雜，增加了產品的成產品酸值的高低主要由歧化松香固有的酸值和 本。 加入的氫氧化鉀的量決定。由1一原料歧化松香是固本研究采用歧化松香存較低的溫度(7595 定的，所以增加氫氧化鉀的量，產品的酸值會相應下)下溶人koh水溶液，制備出w(固體份)=45 降，反應的皂化度提高，去氫樅酸鉀的含量增加，這 的歧化松香鉀皂產品，通過皂化湍度、反應時間、酸 應該有利于反應的進行。如果減少氰氧化鉀的量， 值的改變，添加復合助劑來優化產品的性能，提高反 即酸值上升，則情況正好相反。是否酸值越低越好? 應效率。歧化松香與氫氧化鉀皂化反應如下： 結論是否定的。酸

9、值與產品性能的關系見表1。otai)1e lemct 0f acid value o”ph爐州es 0f p州hts簿酸值(mgkog)黏度(p且-s)件狀表1 酸值對產品性能的影響1實驗11原料一級歧化松香，酸值154 mgkohg，廣西梧州 灃：反應溫度為船，反血時間為120m松脂股份有限公司提供。復合助荊7一a由有機 由表1可見，酸值高，產品結晶較嚴重、黏度大 硅、動物脂肪酸及非離子表面活性劑復配。氫氧化 并混濁，酸值過小凝膠嚴重、混濁并產生分層，調整 鉀，市售cp。 酸值可改善產品的性能，當控制酸值在12嘩koh12儀器 g時，產品的黏度小且透明，不分層，只有少許的結75lg型紫外分光

10、光度計，上海分析儀器廠；品及凝膠。，ndj一79型黏度儀；加納(cardner)色號標準比色 22皂化時間、溫度與脫氫樅酸鉀的關系計。 皂化反應比較容易進行，隨著反應時間的延長，13制備體系中脫氫樅酸鉀質量分數增加。考慮到皂化度對 把事先配制好的約3l g氫氧化鉀堿液加入到鉀皂性能的影響，作者把產晶的酸值定為12，與此 三口燒瓶中，加熱攪拌，溫度達到約85后，滴人少 相應的脫氫樅酸鉀質量分數的目標值為25。不量的復合助劑txa，接著在5 min內投入20 g歧 同溫度下皂化時間與脫氫樅酸鉀的莢系i見圖l。化松香，待歧化松香完全溶解后，調整攪拌速度至150 rmin、并保持85進行皂化反應。取樣

11、測試，莖主彥習達到要求后，停止反應。最終得到歧化松香鉀皂約49 g(水分蒸發損失約2 g)。14測試141直接紫外光譜法測定脫氫樅酸鉀含量 采用751分光光度計在波長273、276、280 nm處進行測定。脫氫樅酸鉀質量分數用下式計算：(一“：，)+志(。一n。)皂化時間，lilinx() ×1002圖l 不同溫度f皂化時問與脫氫樅酸鉀質量分數的關系式中：d扔、“”6、d280波長分別為273、276、280 fig 1 lati。n between s8po砌ca【ion tillle alld c伽【eill 0rnm紫外光的比消光系數。 dispropor【ionated ms

12、il under die伸nl t衄1嚴mtu憑s142酸值測定反應溫度75，皂化速度較慢，產品l|_l脫氫樅按行業標準zbb 72()03 84酸值測定法測定。酸鉀的質量分數較低；反臆溫度95，皂化速度快，143黏度測定反應到約90 min時，脫氫樅酸鉀的質量分數達到崩ndj一79型黏度儀直接測定。24，此后，隨著反應時問的延長，呈緩慢下降趨勢；增刊 朱凱，等：歧化松香鉀皂的制備與性能反應溫度85。c，皂化速度適rrl，隨著反應的進行，脫 表3歧化松香鉀皂性能比較氫樅酸鉀的質鼉分數不斷增加，井達到日標位。11able3 c0mpanslonof pmp州i削)f pot舶sil】m sall

13、s。f25。所以反應溫度以85。c為佳。從反應趨勢來di8pmponionated roslll 看，剛開始時反應速度較快，其后反應速度趨緩，120樣品”(脫氫樅酶鉀)研加納色號no黏鮒(pa s)性壯 min時，脫氧樅酸鉀的質量分數達到目標值25，再繼續延長時間已無意義，所以時間以120 min為佳。d2號樣脫氫檄酸鉀的質量分數為”(固體份)；80時的宴洲值，【號樣為w(固體23復合添加劑txa用量對反應速率廈產物份)=帖折成80的換算值。性能的影響復合添加劑rxa是以消泡、分散為豐要日可以看出，2號樣品盡管沒有添加。一a，但性的，并考慮其他性能進行復配而成。從添加的結果能卜仍比較良好，脫氫

14、樅酸鉀含鼉也能達到行業標來看，w(固體份)=45的鉀皂產品較未添加的鉀 準的要求 ，這豐要是由于170。c左右的高溫能有 皂產品在性狀上更均勻、細膩、透明，能有效抑制結效阻止結晶，井日”(固體份)=80有益于抑制凝晶、凝膠現象，并日在消泡性能上有特效，只要用很膠現象；1號樣品由于工藝上進行r優化，所以性能小的量就會有明鍍的效果。一a在反應體系中 完全滿足行業標準的要求，并且黏度更低，抗凝膠性有很好的分散效果，所以還可大大提高歧化松香的 能更好，另外，由于開始反應時的溫度較低，避免了 皂化速度。復合添加劑r11xa對皂化性能的影響高溫氧化，所以產品顏色較2號樣品低兩個色號。見表2。3結論表2復合

15、添加劑txa用量對反應速率及產物性鐫自0影響(1)實驗結果得出歧化松香皂化的較佳工藝條le 2 et“cpoud ahltxa dor89e onthe reaction件為：酸值12 mgkohg、皂化時間分別為120 n·iniime蛐d propenies of pr0i王ucb(未加7一a)、98-nin(加tx a)、溫度85、tx目(tx)黏崖(pas)反應時彬mm性狀a為反應物質量的o2。添加復合助劑txa020 透明的遺體，輕微凝膠、輕微結晶，不分層ol 矗剛的液體，磷膠、輕微結晶、不分層可明顯改善產品性能。o 298 透明的液體，無凝膠，不結晶不j蝎(2)本研究采用

16、較低的溫度85下進行皂化o 397 透明的液體，穗腔，不結品、不分層反應，制備”(固體份)=45歧化松香鉀皂，得到的注：反應時間是脫氫樅酸鉀質量分數達到25所需時間產品與現行的制備方法比較，性能上完全滿足行業標準的要求”1，并且色澤更淺性能更好，在工藝卜 開始時，隨著txa加入量的增加，產品的性對設備的要求更低，投資更小，所以在工業上可推廣 能改善及反應速度的提高非常顯著，但加入量達到應用。反應物質量o2后，產品的性能改善及反應速度的提高已不明顯，所以rxa較佳的加入量為反應 參考文獻：物質量的o2。1王克位4000a歧化松香鉀皂裝置介紹j吉林化t，1995，24與現行制備方法的產品性能比較l·4046本文的制備方法，是低溫溶人皂化法，得到”【2huks p0wder co nd i”p刪mcm in reh血g吣80ap8 of nand msin-fa¨y acid mi枷琳pgb：861 896，1961(固體份)=45的產品，為l號樣品；采用高溫熔3hules p0wder c0 j【lipmvemen|idanng協涮n蝴ps融歧化松香，再與堿液進行皂化反應