环保型增塑剂环氧大豆油的生产工艺与发展趋势
环保型增塑剂环氧大豆油的生产工艺与发展趋势 环氧大豆油是应用较早的无毒环保型塑剂助 剂, 有十分优良的增塑与热稳定作用, 在塑料、 涂料、新型高分子材料、橡胶等工业领域中有广 泛的应用, 近年来产量持续增长, 消费量已占增塑 剂总量 9%￣10%。在美国的消费量仅次于邻苯二 甲酸酯和脂肪族二元酸酯, 占消费量的第三位[1￣3]。 在聚氯乙烯树脂加工中, 它不仅对 PVC 有增塑 作用, 而且由于其结构中的环氧基团可以吸收因 光和热降解出来的氯化氢, 阻止 PVC 脱 HCl 的 分解进行, 起了稳定剂的作用, 从而延长 PVC 制品的使用寿命。此外, 环氧大豆油对聚氯乙烯 制品有交联增韧的作用,能改进 PVC 耐光、耐热、 抗老化、抗冲击、润滑等性能[4￣6]。 1 工业环氧大豆油的生产工艺
1.1 溶剂法
1.1.1 过氧甲酸氧化法
该工艺以苯为溶剂, 以硫酸作催化剂。甲酸和 双氧水在硫酸存在下, 生成过氧甲酸, 再与大豆油 进行环氧化反应, 生成环氧大豆油, 工艺流程见图 1。以苯作溶剂, 溶解性好, 反应快, 温度低; 但工艺 生产流程长且复杂, 产品质量不稳定, 环氧值在 5%左右, 生产成本高, 设备多, “三废”处理量大, 溶剂苯有一定的毒性。
1.1.2 酯溶剂相转移催化氧化法
邓芳[7], 等人以乙酸乙酯为溶剂、甲基三辛基 硫酸氢铵为相转移催化剂, 用 30% (质量分数)过 氧化氢溶液直接环氧化合成环氧大豆油。实验结 果表明, 在无羧酸条件下, 以过氧化氢为氧化剂可以成功地实现大豆油的环氧化, 于 pH 为 2 的溶液 中在 60 ℃下反应 7 h, 产物环氧值达到 6.27%, 碘 值为 5.80 g。此方法避免了反应中生成过氧酸,不 生成副产物甲酸, 提高了产品质量。
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