固體超強酸在松香酯化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、松香酯化是松香改性的最基本的手段之一.目前各種松香酯產(chǎn)品占松香改性產(chǎn)品的60﹪以上,而松香甘油酯是應(yīng)用最為廣泛的一種松香酯,廣泛應(yīng)用于涂料、家具、油墨、橡膠、膠粘劑等行業(yè),是國民經(jīng)濟中一類重要的化工產(chǎn)品.ZnO催化劑是目前工業(yè)生產(chǎn)松香甘油酯的最佳催化劑,但ZnO的催化活性不很高,在反應(yīng)終了時不能與產(chǎn)物分離.因此,探索一種高活性且不易溶于產(chǎn)物的催化劑具有重要意義.本論文將先進的納米技術(shù)用于催化劑的制備中,開發(fā)出了具有較高催化活性的用于松香

2、酯化反應(yīng)的非均相固體超強酸催化劑,并對松香酯化工藝、酯化機理、催化劑結(jié)構(gòu)、性能表征等進行了系統(tǒng)研究,具體工作分五部分進行:1)催化劑制備及催化性能考察.對催化劑的類型、制備方法和制備條件進行了考察,發(fā)現(xiàn)用溶膠-凝膠法制備的SO<,4><'2->/TiO<,2>-SiO<,2>固體超強酸催化劑的催化活性最高,且最經(jīng)濟.用正交試驗分析得出制備SO<,4><'2->/TiO<,2>-SiO<,2>催化劑的最佳條件為:TiO<,2>與SiO<,

3、2>的摩爾比為A4,浸漬液硫酸濃度為B2 mol/L,在C2℃焙燒D2 h.其中TiO<,2>與SiO<,2>的摩爾比對催化劑的催化活性影響最大.2)松香甘油酯的制備及結(jié)果討論.對松香甘油酯的制備工藝進行了考察,并用正交實驗得出松香甘油酯的最佳制備工藝為:松香與甘油的摩爾比為2:1,反應(yīng)溫度為270℃,反應(yīng)時間為1h,催化劑用量為0.75﹪.其中松香與甘油的摩爾比對反應(yīng)速度影響最大.3)采用TEM、SEM、IR和XRD等分析手段對催化劑

4、物性進行了表征.結(jié)果表明:SO<,4><'2->/TiO<,2>-SiO<,2>催化劑的粒徑為10nm.SO<,4><'2->/TiO<,2>-SiO<,2>的酸強度最大達-14.5,催化劑酸強度越大,其催化活性越高.非晶態(tài)的TiO<,2>與SiO<,2>不能形成固體超強酸.SO<,4><'2->/TiO<,2>-SiO<,2>酸中心模型是螯合雙配位結(jié)構(gòu).4)對催化劑的失活機理進行了討論,結(jié)果表明用于松香與甘油酯化反應(yīng)的固體超強酸失活的