Page 214 - 《精细化工》2022年第5期

·1068· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

参与反应，体系胺值较大，不仅导致 RA 产率降低， 为 92.78%，此时反应产物呈光亮琥珀色，流动性良
造成资源浪费，且碱性环境对 RA 的性能也有很大 好；160 ℃时反应迅速且剧烈，产生大量的水气，
影响，因此，胺解反应中选择 n（蓖麻油酸）∶n（二 短时间内酯化率就达到很高，80 min 时酯化率达到
乙醇胺）=1∶0.4。 了 93.81%，但随时间延长酯化率有所降低，可能是
2.2 RAB 合成工艺优化 副反应化程度高于主反应，生成的高分子聚合物增
2.2.1 RA 和硼酸物质的量比对酯化反应的影响 多，产品质量下降，且反应结束后产物色泽变暗，
为探究 RA 和硼酸物质的量比对酯化反应的影 黏稠度大。因此，确定酯化反应最优反应温度为
响，控制酯化反应温度为 140 ℃，反应时间为 2 h， 140 ℃，反应时间为 100 min。
催化剂对甲苯磺酸用量为 RA 和硼酸总质量的 2.2.3 催化剂用量对酯化反应的影响
1.5%，反应过程及产物状态见表 3。 用对甲苯磺酸作催化剂，控制酯化反应 n（RA）∶
n（硼酸）=1.8∶1，反应温度为 140 ℃，反应时间
表 3 RA 和硼酸物质的量比对反应过程及产物状态的影响
Table 3 Effect of molar ratio of RA to boric acid on reaction 为 100 min，考察不同催化剂用量（以 RA 和硼酸总
process and product state 质量计，下同）对酯化率的影响，结果见图 8。
n(RA)∶n(硼酸) 反应过程及产物状态
1.2∶1 反应剧烈，产物黏稠度大，易结成块状、絮状
1.4∶1 反应剧烈，产物黏稠度大，搅拌困难，有明
显硼酸颗粒
1.6∶1 反应正常，产物黏稠度良好，光泽度差
1.8∶1 反应正常，产物黏稠度良好，光亮琥珀色

由表 3 可知，n(RA)∶n(硼酸)较小时，硼酸过
多，反应剧烈，产物黏稠度增大，易结成块状、絮
状，导致硼酸聚集不能继续参与反应；随着 n(RA)∶
n(硼酸)增大，产物黏稠度良好，硼酸颗粒度减小，

光泽度变好，最终选择 n(RA)∶n(硼酸)为 1.8∶1 [18-19] 。 图 8 催化剂用量对酯化反应的影响
2.2.2 反应温度与反应时间对酯化反应的影响 Fig. 8 Effect of catalyst dosage on esterification

RA 和硼酸的酯化反应为吸热反应，提高反应温
由图 8 可知，酯化反应酯化率随催化剂用量增
度促进反应向正方向进行，增大反应速率，提高反
加而不断增大，但增速不断减小。当催化剂用量为
应酯化率；但温度过高时易发生副反应，产物颜色
1.5%时酯化率达到 92.78%；当催化剂用量低于 1.5%
加深，影响产物品质。控制 n(RA)∶n(硼酸)=1.8∶1，
时，酯化率随催化剂用量增大而提高较为明显；继
催化剂对甲苯磺酸用量为总质量的 1.5%，通过酸值
续增大催化剂用量，产物酯化率无明显提高，因此，
变化量考察不同反应温度及反应时间对酯化反应的
催化剂最佳用量为 RA 和硼酸总质量的 1.5%。
影响，结果见图 7。 2.3 红外光谱表征

蓖麻油酸、RA 和 RAB 的红外光谱见图 9。

图 7 反应温度对酯化率的影响
Fig. 7 Effect of reaction temperature on esterification rate
图 9 蓖麻油酸、RA 和 RAB 的 FTIR 谱图
由图 7 可见，不同温度下酯化率均随着时间延 Fig. 9 FTIR spectra of ricinoleic acid, RA and RAB
长而逐渐增 大， 140 ℃ 时反应速率 增加较快，
–1
100 min 基本达到反应平衡，反应较为完全，酯化率 由图 9 可知，2920、2851 cm 处分别为亚甲基、