[發明專利]一種環保型塑料增塑劑環氧大豆油的制備方法

在審

• 申請號: 202010770383.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111892558A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李俊樂
• 申請（專利權）人: 李俊樂
• 主分類號: C07D301/12
• 分類號: C07D301/12;C07D303/42;B01J31/38;B01J31/18;C08K5/1515
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種環保型塑料增塑劑環氧大豆油的制備方法，向反應釜中分別加入大豆油和催化劑，將其加熱到40℃，隨后向其中滴加30 wt%的雙氧水并于10 min內滴加完畢，繼續升溫到60~70℃反應2~4h后，將催化劑過濾、洗滌、干燥后循環使用，將所得混合液進行蒸餾分離后獲得環氧大豆油，其催化劑通過TiO₂?ZrO₂復合氧化物的制備、V₂O₅?MoO₃/TiO₂?ZrO₂的制備、離子液體前驅體2?CA?MIM的制備、鈦基雜多酸型離子液體與V₂O₅?MoO₃/TiO₂?ZrO₂的原位復合而成。本發明所制備的催化劑酸性較強并具有多重活性位點，所制備的催化劑呈固體狀態有利于從反應體系中分離并循環利用。

技術領域

本發明屬于高分子技術領域，特別是涉及一種環保型塑料增塑劑環氧大豆油的制備方法。

背景技術

增塑劑是一種用于提高塑料工業中的加工性、柔韌性和阻燃性的重要添加劑。鄰苯二甲酸酯類是一類塑料加工中使用最廣泛、占有主導地位的增塑劑品種，消耗量占全部增塑劑用量的60%以上，主要作為各種塑料和合成橡膠的增塑劑使用，然而這類增塑劑卻對人體的健康有嚴重的危害，長期接觸可能會引起生殖系統異常，干擾內分泌機制，造成內分泌失調，甚至有致癌作用，使其在食品、家具及醫療器械等領域中的應用受到了限制。此外，鄰苯二甲酸酯的揮發不能保持增塑聚合物產品的性能長期穩定，因此，開發一種新型環保、綠色、安全的增塑劑替代鄰苯類增塑劑具有十分重要的意義。環氧類增塑劑就是一種綠色環保的增塑劑和穩定劑，由于其良好的相容性，低遷移率和低揮發性等優點，目前已廣泛用于聚氯乙烯行業中。

在各種生物質資源中，植物油（VO）由于其可生物降解的特性及較低的成本而成為替代化石資源的主要化工原料之一。更重要的是，大豆油作為我國產量較為豐富的植物油之一，每個分子中平均約含 4.5 個雙鍵，通過環氧化作用使雙鍵官能化即可生產環氧化大豆油增塑劑。環氧大豆油之所以能夠應用于聚氯乙烯的加工中，是由于環氧增塑劑中環氧基團和酯基這兩種極性基團能夠與聚氯乙烯中的極性部分相互作用，環氧基團捕捉了 PVC降解分離出的氯自由基，終止 PVC 降解的自由基反應，減緩降解速度，從而顯著改善聚氯乙烯制品的性質。而環氧增塑劑中的直鏈烷烴等非極性基團則能夠介入聚氯乙烯材料的分子鏈間，削弱其分子鏈間的應力，使聚氯乙烯的柔韌性增強，可塑性增加，使其更容易加工。

硫酸作為催化劑催化合成環氧增塑劑的效果最好，目前工業化生產中普遍使用此方法制備環氧大豆油。硫酸的強酸性可以輕易地氧化甲酸或乙酸，生成的

過氧酸與原料油的不飽和雙鍵反應從而得到環氧增塑劑產品。雖然硫酸取得了良好的催化效果，但酸催化劑的使用會造成設備腐蝕、環境污染等問題。同時，現有環氧增塑劑的合成多以過氧乙酸和過氧甲酸為氧化劑，過氧羧酸的酸性較強，具有很強的腐蝕性，而且過氧羧酸的穩定性差，使用過程中易分解，增加了反應操作的難度，加重了環境污染。因此，開發一種催化活性高、綠色、經濟的環氧增塑劑合成體系十分必要。

發明內容

為了解決現有增塑劑制備過程中存在的問題，本發明公開了一種環保型塑料增塑劑環氧大豆油的制備方法，將V₂O₅-MoO₃/TiO₂-ZrO₂與鈦基雜多酸型固態離子液體相結合，將其應用于大豆油環氧化。所制備的催化劑酸性較強并具有多重活性位點。此外，所制備的催化劑呈固體狀態有利于從反應體系中分離并循環利用。

本發明是通過如下技術方案實現的：