[發明專利]一種改性皂腳質橡膠用環保型軟化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710338332.4
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107857917A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 徐春勇;陳匯宏
• 申請（專利權）人: 徐春勇
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L19/00;C08K5/098;C08J11/22;C08L17/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 賈楠楠

技術領域

本發明涉及對油脂加工中所生成皂腳的改性利用，所述利用，特別是指將其作為橡膠用環保軟化劑，本發明屬對油脂加工中所生成的低值副產物綜合利用等的技術范疇。

技術背景

皂腳是動植物油脂加工過程中的堿煉工序的副產物，皂腳中主要含脂肪酸鹽，即油脂中的游離脂肪酸與氫氧化鈉反應生成的脂肪酸鈉；皂腳中還含有較少的中性油及較多的色素和電解質等；此外皂腳中還含有甘油、蛋白質、色素等；并隨著被堿煉處理的動植物油脂品種的不同，所獲各皂腳中的各成分含量也不恒定。

皂腳是種粘稠的物質，呈亦液亦固的膠體狀；其具有親水親油性，其10％的水溶液pH值在10以上，物料被加熱至100℃以上，會冒出嗆人的刺激味。

利用皂腳作橡膠用環保軟化劑，在橡膠業界是已有許多企業進行了嘗試，橡膠業界看上皂腳的最初觀點是，其幾乎不含被歐盟REACH法規所限制的多環芳烴(簡稱PAH)，和用其制出的膠料，特別是再生橡膠的物料在室溫下沒有了煤焦油、松焦油的特征性氣味。

但隨著橡膠業界更深入地對其的了解，也開始發現了諸多問題，如因皂腳中還含有較少量的中性油等，而這其中也雜有在被加熱至100℃以上時，會冒出嗆人的刺激味，由于這一瑕疵，會造成摻配皂腳的橡膠在熱硫化工序會有些許嗆人的有機揮發物排入車間環境；再有，因皂腳的pH值在10以上，這會顯著地加快被摻膠料的硫化速度，這雖能減少硫化促進劑的用量，但也會劣化橡膠制品的耐老化性能等。

對皂腳實施改性后再作橡膠用環保軟化劑的技術方案，如CN104710801B，此技術方案的特征在于：“1.一種再生膠軟化劑，其特征在于，所述再生膠軟化劑是以軟化劑主料和軟化劑輔料在催化劑存在下經過反應得到；所述軟化劑主料包括天然植物油成分，軟化劑輔料包括天然生化油成分，催化劑為鄰苯二甲酸酯；……”。這其中用及了鄰苯二甲酸酯，而對鄰苯二甲酸酯，這也是一個近年來正在被諸多研究文獻證明其有害人體健康的物質。

皂腳中含有較多的醇類和較高的pH值，即含有“-OH”羥基和“OH^-”氫氧根，根據最近的理論研究——《多環芳烴的無害態和有害態》(世界橡膠工業2017年02期第28至39頁)所獲的結果：

PAH存在無害態，其特征在于：Ⅰ—PAH的有毒活性(A、B、E、K、L、M、灣等)區鍵受束縛，或Ⅱ—含有PAH的物質在自然條件下水溶、升華的濃度不具有危害人體和動物的計量。所述的Ⅰ，至少包括如炭黑(C)與PAH的吸附結合態—C/PAH；所述的Ⅱ，至少包括如含有C/PAH成分的炭黑(C)被摻入橡膠、塑料或本就存在于瀝青等中的C/PAH成分，在沒有外力破壞C/PAH的吸附狀態下，還在C/PAH的固體微粒外再又裹上了厚厚的橡膠、塑料或瀝青質的殼，這不但阻礙了C/PAH間的解析，更是阻礙了C/PAH粒子的自由遷徙，此含有PAH的物質在自然條件下的水溶、升華的濃度總量比同等條件下的C/PAH還要低，因Ⅰ已被證明是無害的，故Ⅱ也是呈無害態(這類物質通常稱“復合物”，也有別稱其為“合金態”)；【導出所述無害態的依據還在于：有機物在燃燒，特別是在缺氧高溫(一般指≥200℃)的“熱過程”后，總會同步生成炭黑(C)，同時有機物裂解出乙炔再自己環化生成多環芳烴(PAH)；多環芳烴(PAH)再進一步缺氧受熱，也再會變成炭黑(C)；多環芳烴(PAH)的有毒活性(A、B、E、K、L、M、灣等)區鍵，皆位于多環芳烴的環上大π鍵電子云中；在“熱過程”后，新生成的大表面固體炭黑(C)先與PAH的氣體或和液體相吸附著，脫離“熱過程”后，炭黑(C)與多環芳烴(PAH)間呈吸附和凝固態狀的C/PAH粉末，其中的PAH水溶不出，也不被至少是180℃以下的熱所蒸出，其包括各有毒活性區鍵在內的環上大π鍵受炭黑(C)的吸附而被束縛著，故呈無害態；含有C/PAH成分的炭黑(C)被摻入橡膠、塑料或本就存在于瀝青等中的C/PAH成分，在沒有外力破壞的吸附狀態下，還在C/PAH的固體微粒外再又裹上了厚厚的橡膠、塑料或瀝青質的殼，這不但阻礙了C/PAH間的解析，更是阻礙了C/PAH粒子的自由遷徙，故也呈無害態。】；