應用于聚合甘油合成反應的固體堿催化劑的研究

聚甘油在生產中上應用廣泛,可以作為食品的包裝材料、結晶調節劑等,用聚甘油制備的中碳鏈脂肪酸聚甘油酯可以作為無毒無害的食品添加劑使用。目前工業上多采用液體酸堿作為催化劑合成聚甘油,但是液體酸堿催化劑在使用時存在這各種各樣的問題,酸催化時產物復雜、環狀聚甘油的含量高、對設備要求嚴格；堿催化雖然可以很好的解決上述問題,但是生產所需要的能耗高、產品的顏色深增加了后期處理的成本。而固體堿催化劑具有產物易分離、可循環使用等諸多優點可以很好的解決上述問題,因此本論文就將固體堿催化劑應用于甘油的聚合進行了研究,主要內容包括： 采用浸漬法在不同的條件下制備固體堿,以甘油的聚合度作為固體堿性能的評價指標,比較不同的固體堿催化劑的性能,找出適用于甘油聚合反應的固體堿催化劑。結果表明：采用等體積浸漬法制備的固體堿催化劑合成聚甘油的聚合度要高于采用共沉淀法制備的固體堿合成的聚甘油；采用A12O3做載體制備聚甘油的聚合度要好于Zr02做載體的制備聚甘油的聚合度；KF做催化劑的固體堿的性能要優于NaOH和K2CO3做催化劑的固體堿的性能；采用水做溶劑制備固體堿的性能高于乙醇做溶劑制備的固體堿的性能。 對于甘油聚合反應的KF/Al2O3固體堿催化劑的******制備條件為：煅燒溫度600-C,負載量為40%；所制備的固體堿強度都在15.0-17.2之間,屬于固體強堿類；負載量的變化只影響聚甘油的種類,對不同聚合度的聚甘油的相對含量影響不是很大；煅燒溫度的變化不僅影響聚甘油的種類,而且對不同聚合度的聚甘油的相對含量有著很大的影響。 對于采用KF/Al2O3制備聚甘油的最優工藝條件為：反應時間為5h,反應溫度260℃,催化劑用量為4.32%。超過******條件后,生成低聚甘油的含量升高,從而導致生成物的平均聚合度有所降低。