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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
一種低能耗的松香改性新產(chǎn)品的研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
探討了以脫氫樅酸、二甲亞砜為原料，在催化劑存在下合成脫氫樅酸甲硫基甲酯。結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)溫度為215℃，催化劑用量為0.4%（按脫氫樅酸質(zhì)量計(jì)），n(二甲亞砜)：n（脫氫樅酸）=22：1，反應(yīng)時(shí)間為3h時(shí)，產(chǎn)率達(dá)到94.59%。并通過(guò)HPLC、TG-DTA、GC-MS、等方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了表征，并推測(cè)出產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。測(cè)定了產(chǎn)品的酸值、熔點(diǎn)及其在不同溶劑中的溶解性能。這一研究為松香的改性提供了新途徑。
詳細(xì)介紹：
松香是廣西的天然優(yōu)勢(shì)資源，其主要成分是二萜樹(shù)脂酸( C19H29COOH，含量約90％)，其分子結(jié)構(gòu)具有三環(huán)菲骨架、羧基和共軛雙鍵。由于其具有酸性、易結(jié)晶、易氧化的特點(diǎn)，難以直接應(yīng)用。所以在實(shí)際應(yīng)用中通常需要經(jīng)酯化等反應(yīng)降低其酸值。但由于松香酸中羧基的位阻較大，酯化反應(yīng)較難進(jìn)行，需高溫下長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，能耗極高,且可能引發(fā)一系列副反應(yīng)。因此，尋找在較低溫度下對(duì)松香進(jìn)行改性的方法具有應(yīng)用價(jià)值。脫氫樅酸是從歧化松香中分離得到的一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的化合物，具有很好的生物活性物質(zhì)，具有抗菌性能。二甲亞砜是一種常用的溶劑，也具有一定的抗菌性。本文報(bào)道了在催化劑存在下，脫氫樅酸可直接與二甲亞砜（DMSO）反應(yīng)生成硫醚類(lèi)衍生物，反應(yīng)溫度較一般酯化反應(yīng)低，反應(yīng)速度較快且產(chǎn)率高。產(chǎn)品酸值低，穩(wěn)定性好，且具有與松香酯相似的性質(zhì)，因此可望替代松香酯在涂料、油墨等行業(yè)得到應(yīng)用。

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的：能在較低溫度下和在較短的時(shí)間內(nèi)完成松香的改性反應(yīng)，以達(dá)到降低能耗的目的。產(chǎn)品性能類(lèi)似目前廣泛應(yīng)用的松香酯。 思路：（1）確定松香可與二甲亞砜在較溫和條件下發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物具有類(lèi)似松香酯的性質(zhì)。 （2）通過(guò)各種波譜分析方法確定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。 （3）探索產(chǎn)品的最佳合成工藝條件。 （4）對(duì)產(chǎn)品的性質(zhì)及可能的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行探討。 創(chuàng)新點(diǎn): 與其它酯化反應(yīng)相比，該反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，?

科學(xué)性、先進(jìn)性

天然松香的分子結(jié)構(gòu)具有三環(huán)菲骨架、羧基和共軛雙鍵，由于其有酸性、易結(jié)晶、易氧化，所以在實(shí)際應(yīng)用中必須進(jìn)行改性。酯化是最常用的改性方法，可有效降低其酸值。但由于松香酸的結(jié)構(gòu)中羧基的位阻較大，酯化反應(yīng)較難進(jìn)行，需高溫下（240oC）長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)(4小時(shí)以上)，能耗極高。本項(xiàng)目擬采用了一種新方法，對(duì)松香羧基進(jìn)行改性，使酯化反應(yīng)在比較溫和的條件下短時(shí)間內(nèi)完成，反應(yīng)溫度降至190 oC，并可在3小時(shí)內(nèi)完成反應(yīng)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。產(chǎn)品具有與松香酯類(lèi)似的性質(zhì)，并表現(xiàn)出較好的抗菌性能，因此可作為抗菌涂料等應(yīng)用，開(kāi)拓松香新的應(yīng)用領(lǐng)域。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2011獲專(zhuān)利 專(zhuān)利代理機(jī)構(gòu)： 廣西南寧公平專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專(zhuān)利

作品可展示的形式

實(shí)物產(chǎn)品、照片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

和普通松香酯的生產(chǎn)條件相比，本方法反應(yīng)溫度更低，加熱時(shí)間更短，因而節(jié)能效果明顯。此外，對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行的抗菌試驗(yàn)結(jié)果表明，該產(chǎn)品具有一定的生物抗菌性。預(yù)測(cè)該產(chǎn)品可應(yīng)用于涂料、油墨等方面。

同類(lèi)課題研究水平概述

松香產(chǎn)業(yè)是廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。松香因具有防腐、絕緣、粘合等許多優(yōu)良的特性而被廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)部門(mén)，但松香(即未改性產(chǎn)品)本身存在著三點(diǎn)不足之處：(1)結(jié)晶傾向大，不利于制漆或做電絕緣材料；(2)易被大氣中的氧所氧化，因而造成顏色變深和對(duì)溶劑的溶解度下降；(3)具有較高的酸值，易于和油漆中的重金屬鹽以及被漆涂的金屬表面發(fā)生反應(yīng)。這些缺點(diǎn)局限了松香在許多工業(yè)部門(mén)的使用，為了克服上述缺點(diǎn)，需要對(duì)松香進(jìn)行改性處理。酯化是最常用的改性方法，可有效降低其酸值。但由于松香酸的結(jié)構(gòu)中羧基的位阻較大，酯化反應(yīng)較難進(jìn)行，需高溫下長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，能耗極高。本項(xiàng)目采用了一種新方法，對(duì)松香羧基進(jìn)行改性，與其它酯化反應(yīng)相比，該反應(yīng)操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，所得粗產(chǎn)品易于分離，最終得到純度高、產(chǎn)率高的硫醚產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的，同時(shí)新產(chǎn)品具有較好的抗菌性能，從而為松香改性的研究提供了新的方法，也順應(yīng)了國(guó)家發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，節(jié)能降耗的目標(biāo)要求。
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