高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，特別涉及一種高堿值結(jié)晶型 (方解石）磺酸鈣的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高性能高堿值結(jié)晶型（方解石）潤滑脂因其使用性能好、軟化點高、工作溫度高在 潤滑脂行業(yè)已經(jīng)被廣泛使用，這種潤滑脂中含有25wt%~30wt%的結(jié)晶型（方解石）高堿 值磺酸鈣。但一般合成的高堿值磺酸鈣為無定型結(jié)構(gòu)。因而如何將高堿值磺酸鈣中的無定 型碳酸鈣膠束轉(zhuǎn)化為結(jié)晶型（方解石）碳酸鈣膠束就成為關(guān)注的問題。
[0003]目前，高堿值磺酸鈣中無定型碳酸鈣轉(zhuǎn)化為結(jié)晶型（方解石）碳酸鈣膠束一般采 用各種醋酸作為轉(zhuǎn)化劑。如US4560849,US4597880和US5308514中采用醋酸（或冰乙酸） 作為轉(zhuǎn)化劑；US5126062和US2013109602中采用復(fù)合的醋酸、磷酸和十二羥基硬脂酸作為 轉(zhuǎn)化劑；US5338467中采用復(fù)合的醋酸、十二烷基苯磺酸和十二羥基硬脂酸作為轉(zhuǎn)化劑。采 用醋酸為主的轉(zhuǎn)化體系，對磺酸鹽要求比較高，不能把所有的磺酸鹽中碳酸鈣進行順利的 轉(zhuǎn)化，并且容易生成球霰石結(jié)構(gòu)的碳酸鈣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，工藝簡 單，操作容易，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為方解石結(jié)晶型，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且對無定型髙堿值的磺酸鈣原料要 求不高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是： 一種高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其具體步驟是： 以無定型高堿值磺酸媽為原料，在低碳醇和水的存在下，加入轉(zhuǎn)化劑，升溫，在35°C~ 50°C混合均勻，通入二氧化碳0. 5h~3h，升溫并保持在75°C~85°C，使無定型高堿值磺酸 鈣中無定型碳酸鈣膠束全部轉(zhuǎn)化為結(jié)晶型方解石膠束； 所述低碳醇為C1-C6醇，其中，低碳醇加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的5%~ 30% ； 所述水的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的5%~15% ; 所述轉(zhuǎn)化劑為晶種物質(zhì)、十二烷基苯磺酸中的至少一種，其中，晶種物質(zhì)為含有結(jié)晶型 方解石的磺酸鈣； 所述晶種物質(zhì)的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的2%~10%，所述十二烷基苯磺 酸的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的3%~30%。
[0006] 所述低碳醇為甲醇、異丙醇、正丁醇或1-戊醇。
[0007]所述含有結(jié)晶型方解石磺酸鈣中的碳酸鈣質(zhì)量含量為20%~40%。
[0008] 所述轉(zhuǎn)化劑為晶種物質(zhì)和十二烷基苯磺酸混合物時，晶種物質(zhì)的加入量為無定型 高堿值磺酸鈣質(zhì)量的2%~10%，所述十二烷基苯磺酸的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì) 量的3%~30%，通入二氧化碳時間為30min~40min。
[0009] 所述轉(zhuǎn)化劑為晶種物質(zhì)時，晶種物質(zhì)的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的 3%~10%，通入二氧化碳時間為2h~3h。
[0010] 所述轉(zhuǎn)化劑為十二烷基苯磺酸時，十二烷基苯磺酸的加入量為無定型高堿值磺酸 鈣質(zhì)量的3%~30%，通入二氧化碳時間為2h~3h。
[0011] 通入二氧化碳時，利用紅外光譜監(jiān)控，反應(yīng)至無定型碳酸鈣860cm1峰（無定型） 消失，全部轉(zhuǎn)化為880cm1峰（方解石），停止通入二氧化碳。
[0012] 在混合原料時，還加入中性油，所述無定型高堿值磺酸與中性油的質(zhì)量比為 1:0. 9 ~1:1. 1〇
[0013] 所述二氧化碳的通入速度為0? 12L/min~0? 14L/min。
[0014] 本發(fā)明的有益效果： 工藝簡單，操作方便，適用性強，對無定型髙堿值的磺酸鈣原料要求不高，適合于任何 髙堿值的磺酸鈣，解決了不同轉(zhuǎn)化體系對磺酸鈣轉(zhuǎn)化的選擇性；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為方解石結(jié)晶型， 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，產(chǎn)品的極壓性高，增稠能力強，各項指標(biāo)均達到了要求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的無定型高堿值磺酸鈣的紅外譜圖； 圖2是本發(fā)明的高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣的紅外譜圖。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 在1立升的反應(yīng)釜中，加入200g無定型高堿值磺酸鈣，20g甲醇，15g水和200g中性 油，升溫至35°C~40°C，加入含有結(jié)晶型方解石的磺酸鈣（方解石含量為20wt% ) 6g，混合 均勻密封反應(yīng)釜，以0. 12L/min~0. 14L/min的速度通入二氧化碳，升溫并保持在80°C~ 85°C，直至高堿值磺酸鈣中的無定型碳酸鈣全部轉(zhuǎn)化為方解石結(jié)晶；在生產(chǎn)過程中進行紅 外監(jiān)測，反應(yīng)2h后無定型碳酸媽860cm1峰（無定型）消失，全部轉(zhuǎn)化為880cm1峰（方解 石），如圖1和圖2;停止反應(yīng)，蒸除甲醇和水，得到粘稠的高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣； 將該高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣用于潤滑脂，其各項性能優(yōu)異，其理化指標(biāo)如表1所 不。
[0017] 實施例2 在1立升的反應(yīng)爸中，加入200g無定型高堿值磺酸f丐，220g中性油，15g十二烷基苯磺 酸，12g正丁醇和15g水，升溫至45°C~50°C攪拌混合均勾后，密封反應(yīng)爸，以0. 12L/min~ 0. 14L/min的速度通入二氧化碳，升溫并保持在75°C~80°C，以0. 12L/min~0. 14L/min 的速度通入二氧化碳，直至高堿值磺酸鈣中的無定型碳酸鈣全部轉(zhuǎn)化為方解石結(jié)晶；在生 產(chǎn)過程中進行紅外監(jiān)測，反應(yīng)3h后無定型碳酸鈣860cm1峰（無定型）消失，全部轉(zhuǎn)化為 880cm1峰（方解石），如圖1和圖2 ;停止反應(yīng)，蒸除正丁醇和水，得到粘稠的高堿值結(jié)晶型 (方解石）磺酸鈣；將該高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣用于潤滑脂，其各項性能優(yōu)異，其 理化指標(biāo)如表1所示。
[0018] 表 1
實施例3 在1立升的反應(yīng)爸中，加入200g無定型高堿值磺酸|丐，200g中性油，8g十二烷基苯磺 酸，14g含有結(jié)晶型方解石的磺酸鈣（方解石含量為30wt% )，10g正丁醇和15g水，升溫至 45°C~50°C攪拌混合均勻后，密封反應(yīng)釜，以0. 12L/min~0. 14L/min的速度通入二氧化 碳，升溫并保持在75°C~80°C，直至高堿值磺酸鈣中的無定型碳酸鈣全部轉(zhuǎn)化為方解石結(jié) 晶。在生產(chǎn)過程中進行紅外監(jiān)測，反應(yīng)30min后無定型碳酸鈣860cm1峰（無定型）消失， 全部轉(zhuǎn)化為880cm1峰（方解石），如圖1和圖2 ;停止反應(yīng)，蒸除正丁醇和水，得到粘稠的高 堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣；將該高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣用于潤滑脂，其各項性 能優(yōu)異，其理化指標(biāo)如表2所示。
[0019] 實施例4 在1立升的反應(yīng)爸中，加入200g無定型高堿值磺酸f丐，180g中性油，18g十二烷基苯磺 酸，20g含有結(jié)晶型方解石的磺酸鈣（方解石含量為20wt% )，15g異丙醇和30g水，升溫至 35°C~40°C攪拌混合均勻后，密封反應(yīng)釜，以0. 12L/min~0. 14L/min的速度通入二氧化 碳，升溫并保持在80°C~85°C，直至高堿值磺酸鈣中的無定型碳酸鈣全部轉(zhuǎn)化為方解石結(jié) 晶。在生產(chǎn)過程中進行紅外監(jiān)測，反應(yīng)35min后無定型碳酸鈣860cm1峰（無定型）消失， 全部轉(zhuǎn)化為880cm1峰（方解石），如圖1和圖2 ;停止反應(yīng)，蒸除正丁醇和水，得到粘稠的高 堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣；將該高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣用于潤滑脂，其各項性 能優(yōu)異，其理化指標(biāo)如表2所示。
[0020] 實施例5 在1立升的反應(yīng)爸中，加入200g無定型高堿值磺酸f丐，220g中性油，60g十二烷基苯磺 酸，4g含有結(jié)晶型方解石的磺酸鈣（方解石含量為40wt% )，60gl-戊醇和10g水，升溫至 40°C~45°C攪拌混合均勻后，密封反應(yīng)釜，以0. 12L/min~0. 14L/min的速度通入二氧化 碳，升溫并保持在75°C~80°C，直至高堿值磺酸鈣中的無定型碳酸鈣全部轉(zhuǎn)化為方解石結(jié) 晶。在生產(chǎn)過程中進行紅外監(jiān)測，反應(yīng)40min后無定型碳酸鈣860cm1峰（無定型）消失， 全部轉(zhuǎn)化為880cm1峰（方解石），如圖1和圖2 ;停止反應(yīng)，蒸除正丁醇和水，得到粘稠的高 堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣；將該高堿值結(jié)晶型（方解石）磺酸鈣用于潤滑脂，其各項性 能優(yōu)異，其理化指標(biāo)如表2所示。
[0021] 表 2
[0022] 上僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等 同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是： 具體步驟如下： 以無定型高堿值磺酸鈣為原料，在低碳醇和水的存在下，加入轉(zhuǎn)化劑混合均勻，升溫， 在35°C~50°C通入二氧化碳0. 5h~3h，升溫并保持在75°C~85°C，使無定型高堿值磺酸 鈣中無定型碳酸鈣膠束全部轉(zhuǎn)化為結(jié)晶型方解石膠束； 所述低碳醇為C1-C6醇，其中，低碳醇加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的5%~ 30% ； 所述水的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的5%~15% ; 所述轉(zhuǎn)化劑為晶種物質(zhì)、十二烷基苯磺酸中的至少一種，其中，晶種物質(zhì)為含有結(jié)晶型 方解石的磺酸鈣； 所述晶種物質(zhì)的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的2%~10%，所述十二烷基苯磺 酸的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的3%~30%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述低碳醇為 甲醇、異丙醇、正丁醇或1-戊醇。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述含有結(jié)晶 型方解石磺酸鈣中的碳酸鈣質(zhì)量含量為20 %~40 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述轉(zhuǎn)化劑為 晶種物質(zhì)和十^?烷基苯橫酸混合物時，晶種物質(zhì)的加入量為無定型尚喊值橫酸1丐質(zhì)量的 2%~10%，所述十二烷基苯磺酸的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的3%~30%，通入 二氧化碳時間為30min~40min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述轉(zhuǎn)化劑為 晶種物質(zhì)時，晶種物質(zhì)的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的3%~10%，通入二氧化碳 時間為2h~3h。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述轉(zhuǎn)化劑為 十二烷基苯磺酸時，十二烷基苯磺酸的加入量為無定型高堿值磺酸鈣質(zhì)量的3 %~30 %， 通入二氧化碳時間為2h~3h。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或5或6所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是： 通入二氧化碳時，利用紅外光譜監(jiān)控，反應(yīng)至無定型碳酸鈣860cm 1峰（無定型）消失，全部 轉(zhuǎn)化為880cm 1峰（方解石），停止通入二氧化碳。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：在混合原料時， 還加入中性油，所述無定型高堿值磺酸與中性油的質(zhì)量比為1:0. 9~1:1. 1。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，其特征是：所述二氧化碳 的通入速度為〇? 12L/min~0? 14L/min。
【專利摘要】一種高堿值結(jié)晶型磺酸鈣的制備方法，以無定型高堿值磺酸鈣為原料，在低碳醇和水的存在下，加入轉(zhuǎn)化劑，升溫并混合均勻后，通入二氧化碳，使無定型高堿值磺酸鈣中無定型碳酸鈣膠束全部轉(zhuǎn)化為結(jié)晶型方解石膠束，得到產(chǎn)品。優(yōu)點是：工藝簡單，操作方便，適用性強，對無定型髙堿值的磺酸鈣原料要求不高，適合于任何髙堿值的磺酸鈣，解決了不同轉(zhuǎn)化體系對磺酸鈣轉(zhuǎn)化的選擇性；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為方解石結(jié)晶型，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，產(chǎn)品的極壓性高，增稠能力強，各項指標(biāo)均達到了要求。
【IPC分類】C07C309/62, C07C303/44, C10M105/72
【公開號】CN105037222
【申請?zhí)枴緾N201510358471
【發(fā)明人】魏奇, 馬金鵬, 張勇
【申請人】錦州惠發(fā)天合化學(xué)有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月25日