基本信息
- 项目名称：
- 一种低能耗的松香改性新产品的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 探讨了以脱氢枞酸、二甲亚砜为原料，在催化剂存在下合成脱氢枞酸甲硫基甲酯。结果表明，当反应温度为215℃，催化剂用量为0.4%（按脱氢枞酸质量计），n(二甲亚砜)：n（脱氢枞酸）=22：1，反应时间为3h时，产率达到94.59%。并通过HPLC、TG-DTA、GC-MS、等方法对产品进行了表征，并推测出产物的结构。测定了产品的酸值、熔点及其在不同溶剂中的溶解性能。这一研究为松香的改性提供了新途径。
- 详细介绍：
- 松香是广西的天然优势资源，其主要成分是二萜树脂酸( C19H29COOH，含量约90％)，其分子结构具有三环菲骨架、羧基和共轭双键。由于其具有酸性、易结晶、易氧化的特点，难以直接应用。所以在实际应用中通常需要经酯化等反应降低其酸值。但由于松香酸中羧基的位阻较大，酯化反应较难进行，需高温下长时间反应，能耗极高,且可能引发一系列副反应。因此，寻找在较低温度下对松香进行改性的方法具有应用价值。脱氢枞酸是从歧化松香中分离得到的一种结构稳定的化合物，具有很好的生物活性物质，具有抗菌性能。二甲亚砜是一种常用的溶剂，也具有一定的抗菌性。本文报道了在催化剂存在下，脱氢枞酸可直接与二甲亚砜（DMSO）反应生成硫醚类衍生物，反应温度较一般酯化反应低，反应速度较快且产率高。产品酸值低，稳定性好，且具有与松香酯相似的性质，因此可望替代松香酯在涂料、油墨等行业得到应用。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：能在较低温度下和在较短的时间内完成松香的改性反应，以达到降低能耗的目的。产品性能类似目前广泛应用的松香酯。 思路：（1）确定松香可与二甲亚砜在较温和条件下发生反应，产物具有类似松香酯的性质。 （2）通过各种波谱分析方法确定产物的结构。 （3）探索产品的最佳合成工艺条件。 （4）对产品的性质及可能的应用领域进行探讨。 创新点: 与其它酯化反应相比，该反应操作简单，反应条件温和，反应时间短，�
科学性、先进性
- 天然松香的分子结构具有三环菲骨架、羧基和共轭双键，由于其有酸性、易结晶、易氧化，所以在实际应用中必须进行改性。酯化是最常用的改性方法，可有效降低其酸值。但由于松香酸的结构中羧基的位阻较大，酯化反应较难进行，需高温下（240oC）长时间反应(4小时以上)，能耗极高。本项目拟采用了一种新方法，对松香羧基进行改性，使酯化反应在比较温和的条件下短时间内完成，反应温度降至190 oC，并可在3小时内完成反应，达到节能降耗的目的。产品具有与松香酯类似的性质，并表现出较好的抗菌性能，因此可作为抗菌涂料等应用，开拓松香新的应用领域。
获奖情况及鉴定结果
- 2011获专利 专利代理机构： 广西南宁公平专利事务所有限责任公司
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 实物产品、照片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 和普通松香酯的生产条件相比，本方法反应温度更低，加热时间更短，因而节能效果明显。此外，对该产品进行的抗菌试验结果表明，该产品具有一定的生物抗菌性。预测该产品可应用于涂料、油墨等方面。
同类课题研究水平概述
- 松香产业是广西经济发展的支柱产业之一。松香因具有防腐、绝缘、粘合等许多优良的特性而被广泛地应用于各工业部门，但松香(即未改性产品)本身存在着三点不足之处：(1)结晶倾向大，不利于制漆或做电绝缘材料；(2)易被大气中的氧所氧化，因而造成颜色变深和对溶剂的溶解度下降；(3)具有较高的酸值，易于和油漆中的重金属盐以及被漆涂的金属表面发生反应。这些缺点局限了松香在许多工业部门的使用，为了克服上述缺点，需要对松香进行改性处理。酯化是最常用的改性方法，可有效降低其酸值。但由于松香酸的结构中羧基的位阻较大，酯化反应较难进行，需高温下长时间反应，能耗极高。本项目采用了一种新方法，对松香羧基进行改性，与其它酯化反应相比，该反应操作简单，反应条件温和，反应时间短，所得粗产品易于分离，最终得到纯度高、产率高的硫醚产品，实现了节能降耗的目的，同时新产品具有较好的抗菌性能，从而为松香改性的研究提供了新的方法，也顺应了国家发展绿色经济产业，节能降耗的目标要求。
