[发明专利]一种醋酸丁酸硝酸纤维素酯的制备方法

说明书

本发明提供一种醋酸丁酸硝酸纤维素酯的制备方法，包括以下步骤：(1)选原材料(2)原材料预处理(3)酰硝化(4)水解(5)中和(6)沉析(7)离心(8)煮洗(9)离心及干燥。本发明通过控制反应工艺参数，制备的醋酸丁酸硝酸纤维素酯同时具有醋酸丁酸硝酸纤维素及硝化纤维素的优点，可应用于皮革光亮剂、木器涂料、汽车漆、摩托车漆、塑料热固性粉末涂料、印刷油墨、含能粘结剂、玻璃涂料等领域，并具有快干性、基材粘附性能好、安全性能好的新型材料。

技术领域

本发明涉及醋酸丁酸硝酸纤维素酯的生产方法，属于纤维素衍生物制造技术领域。

背景技术

醋酸丁酸硝酸纤维素酯(以下简称CABN)，是纤维素分子上引入了乙酰基、丁酰基及硝基的纤维素酯，除具有乙酸丁酸纤维素酯的抗湿、耐紫外光、耐寒、耐油、柔韧、透明、电绝缘等性能并能与树脂和高沸点增塑剂有较好的相容性外，还具有硝化纤维素酯的快干性、基材粘附性好等特性，在硝基含量小于10％时，醋酸丁酸硝酸纤维素安全性能好，可应用于皮革光亮剂、木器涂料、汽车漆、摩托车漆、塑料热固性粉末涂料、印刷油墨、含能粘结剂等。

工业上硝化纤维素酯(通常称之为硝化棉)是在硫酸催化下纤维素(如精制棉、木浆、棉浆)与硝酸反应，然后通过驱酸、洗涤、蒸煮、驱水、醇化后而得到的产品。民用上主要用于于制造各种油漆、打字蜡纸、油墨、漆布、瓶口密封套、粘合剂、皮革油、指甲油、酯溶性或水溶性涂料、乒乓球、钢琴键等。硝化棉在涂料中有提高涂料的溶剂释放并快速表干作用，是涂料中成膜的主要物质，它对涂料的性质起着决定作用。中国专利CN 102321183A公开了木浆硝化棉生产方法，发明方法以木浆粕为原材料，生产的能耗低，生产效率高，产品的色度低，该发明木浆硝化棉包括主要工艺单元如下：木材硝化；驱酸；煮洗；脱水；驱水。

工业上生产醋酸丁酸纤维素是以醋酸、丁酸为溶剂，精制棉或木浆粕与乙酸酐、丁酸酐进行反应，然后通过沉析、过滤、洗涤、干燥而制备醋酸丁酸纤维素，醋酸丁酸纤维素的沉析就是醋酸丁酸纤维素从乙酸、丁酸溶剂中分离处理，即溶解在乙酸、丁酸中的醋酸丁酸纤维素。中国专利申请CN201210338170A公开了一种醋酸丁酸纤维素的制备方法，该方法采用传统的非均相生产，在沉析单元采用作乙醇溶液溶液作沉析剂，而醋酸丁酸纤维素生产过程中沉析剂的消耗量较大，这就要求要回收沉析剂中的乙醇，同时乙醇中还含有大量的需要回收的乙酸、丁酸，不仅增加大量的能耗，也增加了回收工艺的难度。

中国专利申请201310612978.9公开了一种醋酸丁酸纤维素酯的制备方法，该方法采用机械活化强化法制备醋酸丁酸纤维素/醋酸丙酸纤维素，即反应物料比为纤维素∶丁酸∶乙酐∶催化剂＝10g∶30～100g∶10～30g∶0.1～0.5g，反应物料全部置于球磨机中，控制反应物料与料球比例＝100g∶100～300ml，控制循环水浴温度50～80℃，低速搅拌进行酰化反应1～4h得到产品粗品，将产品粗品与料球分离，产品粗品在50％乙醇水溶液中静置析出固体，分离出析出固体，用去离子水清洗析出固体至中性，得到醋酸丁酸纤维素/醋酸丙酸纤维素产品。

中国专利申请CN201210338170A公开了一种醋酸丁酸纤维素的制备方法，该方法沉析出来的产品为不规则的颗粒，产品中的残酸不容易去除，且采用的原材料为精制棉。

中国专利申请CN10289530A公开了一种醋酸丁酸纤维素的制备方法，具体步骤如下：(1)将丁酸、醋酸与精制棉在80～95℃下活化2～4h；(2)将活化好的精制棉中加入丁酐，以硫酸为催化剂在80～95温度下酯化4～6h；(3)在酯化结束后，加入丁酸水溶液，在80～95℃下水解4～6h；最后倒入水中沉析、洗涤、干燥得到产品。