[發(fā)明專利]一種環(huán)氧大豆油及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710962321.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN107488518A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林躍華;鄭曉娜;龍清平;李吉昌;韓淑琴;李平輝;聶建華;馬鵬常;徐春濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): C11C3/00
• 分類號(hào): C11C3/00;C11B3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 李丙林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種環(huán)氧大豆油及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧植物油脂增塑劑是一種國際通用的環(huán)保增塑劑產(chǎn)品，能夠通過國際SGS環(huán)保認(rèn)證和國際REACH安全認(rèn)證。這類產(chǎn)品無毒且色澤淺，應(yīng)用范圍更廣，可以在透明的PVC制品中添加使用，且與PVC制品兼容性好，表現(xiàn)出優(yōu)良的增塑性能和耐旋光性、耐拉伸、耐老化、阻燃等優(yōu)良特性。而且環(huán)氧植物油增塑劑能與聚酯類增塑劑聯(lián)用，對(duì)減少聚酯的遷移性有明顯的協(xié)同效應(yīng)，與有機(jī)金屬鹽穩(wěn)定劑有協(xié)同效應(yīng)，并用時(shí)可減少有機(jī)金屬鹽的用量，進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本。環(huán)氧植物油脂增塑劑產(chǎn)品投放市場(chǎng)，具有良好的應(yīng)用前景。

目前，環(huán)氧大豆油生產(chǎn)方法主要有溶劑法和無溶劑法。溶劑法由于所用溶劑為苯及苯的同系物，污染環(huán)境、生產(chǎn)流程長(zhǎng)、三廢處理量大、產(chǎn)品質(zhì)量差，已基本被淘汰。無溶劑法主要工藝是以甲酸或乙酸在催化劑作用下與雙氧水反應(yīng)生成環(huán)氧化劑，然后在某一溫度范圍內(nèi)將環(huán)氧化劑滴加到大豆油中，反應(yīng)完畢后經(jīng)堿洗、水洗、減壓蒸餾、最后得到產(chǎn)品。該法生產(chǎn)流程短、反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、副產(chǎn)物少、產(chǎn)品質(zhì)量高，已基本代替溶劑法的生產(chǎn)工藝。雖然用雙氧水為環(huán)氧劑有生產(chǎn)易控制、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但也發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)工藝中存在許多的技術(shù)問題，具體表現(xiàn)為產(chǎn)品的色澤差、環(huán)氧值低、熱穩(wěn)定性差等。因此，改進(jìn)植物油環(huán)氧化的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，合成性能優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧化大豆油，具有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，必將推動(dòng)我國橡塑行業(yè)的快速發(fā)展。

本發(fā)明提供一種新的環(huán)氧大豆油制備方法，改善現(xiàn)有的環(huán)氧大豆油性能不佳的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)氧大豆油及其制備方法，其旨在改善現(xiàn)有的環(huán)氧大豆油性能不佳的問題。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：

一種環(huán)氧大豆油的制備方法，包括：大豆油與雙氧水在固體超強(qiáng)酸催化劑催化下環(huán)氧成環(huán)反應(yīng)制得。

本發(fā)明還提供一種技術(shù)方案：

一種環(huán)氧大豆油，環(huán)氧大豆油由上述的環(huán)氧大豆油的制備方法制得。

本發(fā)明實(shí)施例提供的環(huán)氧大豆油及其制備方法的有益效果是：

采用固體超強(qiáng)酸作為催化劑，固體超強(qiáng)酸促進(jìn)大豆油脂肪酸甘油酯鏈中C＝C與H₂O₂反應(yīng)成環(huán)從而生成環(huán)氧基團(tuán)。而且無需生成環(huán)氧化劑，直接使用雙氧水，即可在少量固體超強(qiáng)酸的催化下對(duì)大豆油進(jìn)行環(huán)氧化；所合成得到的環(huán)氧化大豆油熱穩(wěn)定性較好，不易受熱分解或變性。

本發(fā)明提供的環(huán)氧大豆油與PVC相容性好，對(duì)環(huán)境友好。對(duì)PVC制品有交聯(lián)增韌和耐折的作用，使得制品具有耐光、耐熱、抗老化、耐沖擊、耐折等性能。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的環(huán)氧大豆油及其制備方法行具體說明。

一種環(huán)氧大豆油的制備方法，包括：大豆油與雙氧水在固體超強(qiáng)酸催化劑催化下環(huán)氧成環(huán)反應(yīng)制得。

傳統(tǒng)的大豆油環(huán)氧化的工藝過程主要是在酸性催化劑作用下，首先低分子有機(jī)酸與H₂O₂反應(yīng)生成活潑的環(huán)氧化劑，然后再利用環(huán)氧化劑對(duì)大豆油進(jìn)行環(huán)氧化。相關(guān)酸性催化劑常用濃H₂SO₄、有機(jī)強(qiáng)酸(如甲酸)、Al₂(SO₄)₃等，其催化效率和效果較差，產(chǎn)生的環(huán)境污染物較多。因此本工藝選定固體超強(qiáng)酸為大豆油環(huán)氧化的酸性催化劑。

大豆油的環(huán)氧化本質(zhì)上是大豆油分子中碳碳雙鍵的選擇性氧化，生成含氧三元環(huán)結(jié)構(gòu)的過程。本發(fā)明利用H₂O₂在一定條件下對(duì)大豆油進(jìn)行環(huán)氧成環(huán)反應(yīng)，使之接枝上環(huán)氧基團(tuán)：

所制得的環(huán)氧基大豆油的環(huán)氧值較高，而且因?yàn)榻又ι檄h(huán)氧基團(tuán)，不僅對(duì)PVC有增塑作用，而且可以迅速吸收因熱和光降解出來的HCL，可穩(wěn)定PVC鏈上的活潑氯原子，期穩(wěn)定作用。其在PVC制品中耐水性和耐油性好，其增塑的PVC制品具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性及電性能。