專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)氧化生物柴油增塑劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，適用于植物油廠(chǎng)下腳料一油腳、皂腳以及餐飲業(yè)廢 油制備生物柴油的深度開(kāi)發(fā)加工，具體涉及生物柴油(脂肪酸甲酯)的環(huán)氧化制備增塑劑 的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧生物柴油(即環(huán)氧脂肪酸甲酯)是一種新型環(huán)保增塑劑，與環(huán)氧植物油(如 環(huán)氧大豆油)增塑劑相比，它不僅可以完全代替鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑劑，制造出無(wú) 毒環(huán)保的聚氯乙烯(PVC)產(chǎn)品，用于食品包裝、醫(yī)療用品材料、玩具和供水管道等。同時(shí)也 可作纖維素樹(shù)脂和合成橡膠的無(wú)毒增塑劑與軟化劑。在制品的加工中，添加環(huán)氧生物柴油 能明顯提高制品的物理性能和延長(zhǎng)老化時(shí)間，與鎘、鋇、鋅等金屬穩(wěn)定劑并用時(shí)，有良好的 協(xié)同作用。此外，因其還具有良好的潤(rùn)滑性、相容性和分散性，還可用作表面活性劑和分散 劑，應(yīng)用在環(huán)氧涂料和環(huán)氧樹(shù)脂等生產(chǎn)行業(yè)，有獨(dú)特的耐光、熱、老化性能。生產(chǎn)的PVC制品 性能(包括機(jī)械加工性能、耐候性能和塑化性能)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)近年來(lái)相繼投資建設(shè)了一批大噸位乙烯生產(chǎn)企業(yè)，帶動(dòng)了增塑劑生產(chǎn)快速發(fā) 展，但其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。加速產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大特種新型增塑劑開(kāi)發(fā)力度，將是我國(guó) 增塑劑工業(yè)的發(fā)展方向。采用先水解、再酯化、后蒸餾的工藝，可從各種植物油(棕櫚油除外)精煉后的廢 料——油腳、皂腳及餐飲業(yè)廢油制得廉價(jià)的生物柴油，該法已工業(yè)化生產(chǎn)。為延長(zhǎng)生物柴油 產(chǎn)品鏈，擴(kuò)大生物柴油的應(yīng)用范圍，生產(chǎn)新型無(wú)毒增塑劑已成為研究的熱點(diǎn)，但當(dāng)前環(huán)氧生 物柴油增塑劑普遍存在的問(wèn)題是環(huán)氧值偏低(為3-3. 5% )。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以生物柴油為原料，制取環(huán)氧化生物柴油增 塑劑的方法，該方法制取的環(huán)氧化生物柴油增塑劑的環(huán)氧值可提高到4. 5%以上。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案將生物柴油、乳化劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為88%的甲酸按重量比1 0.005-0.035 0. 05-0. 15加至反應(yīng)罐中，當(dāng)反應(yīng)罐內(nèi)溫度控 制在55-65°C時(shí)，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，其重量為生物柴油的0. 3-0. 7倍，維 持反應(yīng)溫度，保溫8-10h。反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)產(chǎn)物移至精煉罐中，靜置分層，分出下層水相， 上層酯層用熱水反復(fù)洗滌，直至水洗液PH值為7左右，酯層在真空下減壓蒸餾，去除反應(yīng) 生成的低沸點(diǎn)物和殘留水分，冷卻過(guò)濾，即得產(chǎn)品。作為一種優(yōu)選方案，所述乳化劑為聚乙 二醇。更進(jìn)一步的優(yōu)選方案是生物柴油、聚乙二醇、88%的甲酸、30%的雙氧水按重量比為 1 0.02 0.09 0.6。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.用植物油廠(chǎng)下腳料——油腳、皂腳以及餐飲業(yè)廢油生產(chǎn)的生物柴油為原料，制 取的環(huán)氧化生物柴油增塑劑，無(wú)毒、環(huán)保，為生物柴油的深度開(kāi)發(fā)利用開(kāi)創(chuàng)了一條新途徑。
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2.在反應(yīng)中引入乳化劑有利于反應(yīng)完全充分，減少了副產(chǎn)物的產(chǎn)生，使產(chǎn)品的環(huán) 氧值高，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良。3.工藝簡(jiǎn)單、科學(xué)合理。甲酸用量少，降低了廢水的處理量，因而工業(yè)化應(yīng)用前景 廣闊。4.在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，開(kāi)發(fā)價(jià)值更高的生物柴油新用途，有利于保護(hù)生物能源的 生產(chǎn)和技術(shù)儲(chǔ)備。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式將生物柴油、聚乙二醇、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%的甲酸按重量比1 0.02 0. 09加入 反應(yīng)罐中，反應(yīng)罐內(nèi)部裝有換熱盤(pán)管，外部為夾套，以控制反應(yīng)溫度。當(dāng)升溫至60°C，在攪 拌下，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，雙氧水的滴加量為生物柴油量的0. 6倍，滴加過(guò) 程中維持溫度60°C，反應(yīng)時(shí)間約9h。反應(yīng)完畢后靜置分層，放出下層水層，上層酯層用70°C 的蒸餾水進(jìn)行水洗，水洗3-4次，每次用水量為酯層體積的50%左右，直至水洗液pH值為 7左右。上層酯層在真空度為0. 085Mpa、溫度為90°C下減壓蒸餾0. 5h，將低沸點(diǎn)產(chǎn)物和殘 留水分蒸發(fā)除去，冷卻過(guò)濾制得產(chǎn)品，水層及水洗廢水用堿中和后排放。所得產(chǎn)品環(huán)氧值為 4. 65%，碘值為 4g/100g。
權(quán)利要求
一種環(huán)氧化生物柴油增塑劑的制備方法，其特征在于A(yíng).將生物柴油、乳化劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88％的甲酸按重量比1∶0.005 0.035∶0.05 0.15加至反應(yīng)罐中，當(dāng)反應(yīng)罐內(nèi)溫度控制在55 65℃時(shí)，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，其重量為生物柴油的0.3 0.7倍，維持反應(yīng)溫度，保溫8 10h；B.反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)產(chǎn)物移至精煉罐中，靜置分層，分出下層水相，上層酯層用熱水反復(fù)洗滌，直至水洗液pH值為7左右；C.酯層在真空下減壓蒸餾，去除反應(yīng)生成的低沸點(diǎn)物和殘留水分，冷卻過(guò)濾，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述乳化劑為聚乙二醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于生物柴油、聚乙二醇、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%的甲 酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水按重量比為1 0.02 0. 09 0.6。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)氧化生物柴油型增塑劑的制備方法，該法將生物柴油、乳化劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88％的甲酸按重量比1∶0.005-0.035∶0.05-0.15加到裝有溫度計(jì)、攪拌器、滴液裝置的反應(yīng)罐中，當(dāng)反應(yīng)罐內(nèi)溫度控制在55-65℃時(shí)，緩慢滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水，其重量為生物柴油的0.3-0.7倍，維持反應(yīng)溫度，保溫8-10h。反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)產(chǎn)物移至精煉罐中，靜置分層，分出下層水相，上層酯層用熱水反復(fù)洗滌，直至水洗液pH值為7左右，酯層在真空下減壓蒸餾，去除反應(yīng)生成的低沸點(diǎn)物和殘留水分，冷卻過(guò)濾，即得產(chǎn)品，產(chǎn)品環(huán)氧值達(dá)4.5％以上。
文檔編號(hào)C07D301/12GK101921248SQ20101024506
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者胡健華 申請(qǐng)人:湖北巨源油業(yè)有限公司;武漢工業(yè)學(xué)院