專利名稱：一種制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料助劑領(lǐng)域，具體涉及一種利用離子液體催化劑催化制 備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯的方法。
背景技術(shù)：
鄰苯二甲酸酯類是用途最廣、用量最大的增塑劑，但鄰苯酸酯類增塑劑產(chǎn)
品在加工過程中易揮發(fā)，跟PVC成品后具有滲出性和遷移性，大劑量進入人體
時時有致癌性。尋找無毒、環(huán)保的鄰苯酸酯類替代品成為迫在眉睫的任務(wù)。植 物油基增塑劑是利用天然植物油，通過官能團反應(yīng)對甘油酯進行結(jié)構(gòu)上的改造，
以提高天然植物油與PVC的相容性。目前這方面的研究成果主要是環(huán)氧化油脂。
環(huán)氧化脂肪酸甲酯由于存在環(huán)氧基團，耐抽出性能及耐揮發(fā)性相對比脂肪酸甲
酯好，但其耐抽出性能及耐揮發(fā)性能與DOP相比相差太多，因此目前市場上推 出的環(huán)氧化脂肪酸甲酯增塑劑只能少量替代DOP，且只能應(yīng)用于檔次較低的增 塑PVC制品，還無法大批量推廣應(yīng)用。
離子液體作為一種新型的環(huán)境友好溶劑和液體酸堿催化劑，具有其他有機、 無機溶劑和傳統(tǒng)催化劑不具備的優(yōu)點，用離子液體作催化劑進行酯交換反應(yīng)， 催化活性良好，反應(yīng)后容易同產(chǎn)物分離，可重復(fù)使用，腐蝕性低。建立以離子 液體為催化劑，環(huán)氧化脂肪酸甲酯跟二元醇反應(yīng)得到環(huán)氧脂肪酸二元醇酯，即 能有效增加環(huán)氧化脂肪酸增塑劑的分子量，提高了環(huán)氧化脂肪酸增塑劑在PVC 制品中的耐抽出、耐揮發(fā)性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用離子液體催化劑催化制備環(huán)氧脂肪酸二元 醇酯的方法，利用此方法制備的環(huán)氧脂肪酸二元醇酯，可大大提高了環(huán)氧化脂 肪酸增塑劑在PVC制品中的耐抽出、耐揮發(fā)性能。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的釆用的技術(shù)方案是-(1)環(huán)氧脂肪酸甲酯、二元醇和離子液體催化劑重量份配比如下 環(huán)氧脂肪酸甲酯 100
二元醇 15 50 離子液體催化劑 1 10 (2)將環(huán)氧化脂肪酸甲酯、二元醇和離子液體催化劑按比例混合好，通入
N2，攪拌升溫至140 15(TC，恒溫反應(yīng)至沒有液體蒸出，停止加熱，除去催化
劑，得到環(huán)氧脂肪酸二元醇酯。
本方法中的的環(huán)氧脂肪酸甲酯可以由以下油脂合成菜籽油、棉籽油、大 豆油、椰子油、麻瘋果油、葵花籽油、豬油或魚油、或是它們的回收廢油一種 或幾種的混合物。
本方法中的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、 三甘醇、聚乙二醇或聚丙二醇。
本方法中所用的離子液體催化劑為AlCl3型離子液體，由三氯化鋁與有機含 氮化合物構(gòu)成，該有機含氮化合物為烷基季銨鹽、烷基季膦鹽、烷基取代吡啶 鹽、垸基取代咪唑鹽。
本發(fā)明的優(yōu)點是
(1) 用離子液體作催化劑進行酯交換反應(yīng)，催化活性良好，反應(yīng)后容易同 產(chǎn)物分離，可重復(fù)使用，腐蝕性低，符合綠色化工的要求，具有良好的工業(yè)化
應(yīng)用前景。
(2) 本工藝提高了環(huán)氧化脂肪酸增塑劑在PVC制品中的耐抽出、耐揮發(fā)性能。
具體實施例方式
為了使本專業(yè)的技術(shù)人員更好理解本發(fā)明，下面的結(jié)合具體的實施例加以 說明，但實施例不作為本發(fā)明權(quán)利的限制。實施例1
向反應(yīng)器內(nèi)加入100 g環(huán)氧脂肪酸甲酯、20 g乙二醇、3g的l-丁基-3-甲基
咪唑氯鋁酸鹽離子液體催化劑，攪拌升溫至145'C，恒溫反應(yīng)至沒有液體蒸出， 停止加熱，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸乙二元醇酯。 實施例2
向反應(yīng)器內(nèi)加入100 g環(huán)氧脂肪酸甲酯、25 g乙二醇、lg的陽離子為[Ph3 PMe]+的氯鋁酸烷基季膦鹽離子液體催化劑，攪拌升溫至142 °C，恒溫反應(yīng)至 沒有液體蒸出，停止加熱，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸乙二元醇酯。
實施例3
向反應(yīng)器內(nèi)加入100g環(huán)氧脂肪酸甲酯、30g丙二醇、10g的l-乙基吡啶氯 鋁酸鹽離子液體催化劑，攪拌升溫至148 °C，恒溫反應(yīng)至沒有液體蒸出，停止 加熱，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸丙二元醇酯。
實施例4
向反應(yīng)器內(nèi)加入100 g環(huán)氧脂肪酸甲酯、35 g丙二醇、7g的陽離子為 [(CH^NH]+的氯鋁酸垸基季銨鹽離子液體催化劑，攪拌升溫至145 'C，恒溫反 應(yīng)至沒有液體蒸出，停止加熱，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸丙二元醇酯。
權(quán)利要求
1. 一種制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯合成的方法，其特征在于用AlCl3型離子液體為催化劑，按重量份將100份的環(huán)氧化脂肪酸甲酯、15～50份的二元醇和1～10份的離子液體催化劑混合，通入N2，攪拌升溫至140～150℃，蒸餾，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸二元醇酯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯合成的方法，其特征在于所述 的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二 醇或聚丙二醇。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯合成的方法，其特征在于所述 的催化劑為AlCl3型離子液體，由三氯化鋁與有機含氮化合物構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯合成的方法，其特征在于所述 的有機含氮化合物為烷基季銨鹽、烷基季膦鹽、烷基取代吡啶鹽、烷基取代咪唑鹽。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧脂肪酸甲酯由以 下油酯合成菜籽油、棉籽油、大豆油、椰子油、麻瘋果油、葵花籽油、豬油或魚 油、或是它們的回收廢油一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備環(huán)氧脂肪酸二元醇酯合成的方法，其特征在于用AlCl<sub>3</sub>型離子液體為催化劑，將100重量份的環(huán)氧化脂肪酸甲酯、15～50重量份的二元醇和1～10重量份的離子液體催化劑按比例混合好，通入N<sub>2</sub>，攪拌升溫至140～150℃，恒溫反應(yīng)至沒有液體蒸出，停止加熱，除去催化劑，得到環(huán)氧脂肪酸二元醇酯。在合成工藝中用離子液體作催化劑進行反應(yīng)，催化活性良好，反應(yīng)后容易同產(chǎn)物分離，可重復(fù)使用，腐蝕性低，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。本方法合成的環(huán)氧脂肪酸二元醇酯提高了環(huán)氧化脂肪酸增塑劑在PVC制品中的耐抽出、耐揮發(fā)性能，市場推廣前景好。
文檔編號C07D303/00GK101284822SQ20081007118
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者瑋 呂, 陳慶華, 陳登龍, 陳順玉 申請人:福建師范大學(xué)