專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法。
背景技術(shù)：
增塑劑的作用是降低聚合物熔融粘度和熔融溫度，增加聚合物可塑性和流動(dòng)性，使塑料制品具有柔韌性。我國(guó)今年來(lái)各地相繼投資建 設(shè)大噸位乙烯工程，因而整個(gè)塑料加工工業(yè)對(duì)增塑劑需求也在逐年增加，此外還有一定數(shù)量增塑劑產(chǎn)品出口。隨著人類(lèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)。增塑劑的毒性越來(lái)越受到人們的關(guān)注，傳統(tǒng)的鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑因?yàn)橛兄掳┑目赡苄栽趪?guó)外的許多領(lǐng)域已經(jīng)被禁用，而檸檬酸酯類(lèi)環(huán)氧化合物等新興增塑劑因綠色環(huán)保而受到青睞。目前環(huán)氧增塑劑以環(huán)氧大豆油為主，而環(huán)氧大豆油生產(chǎn)方式單一、成本高、利潤(rùn)低、沒(méi)有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，發(fā)展空間不大，與環(huán)氧植物油增塑劑相比，環(huán)氧脂肪酸甲酯增塑劑不僅可以完全或者部分代替DOP增塑劑制造出無(wú)毒、環(huán)保的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)也用作纖維素樹(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)氧脂肪酸甲酯能明顯提高制品的物理性能和延長(zhǎng)老化時(shí)間，與鋇、鎘、鋅等金屬穩(wěn)定劑并用時(shí)有良好的協(xié)同作用。目前大部分的脂肪酸甲酯都是直接環(huán)氧化，且是以甲酸和雙氧水為氧化劑，硫酸為催化劑，這樣的工藝所生產(chǎn)的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值偏低，使其相容性有所缺點(diǎn)，大大限制了增塑劑環(huán)氧脂肪酸甲酯的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有較高環(huán)氧值的環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，具體步驟為第一步將雙氧水25 40重量份與甲酸溶液4 12重量份混合得到A混合液，在5 15°C下放置I 3h ;第二步將脂肪酸甲酯50 70重量份加入催化劑O. I 3重量份，滴加第一步所得的A混合液，在55°C 70°C、常壓的條件下攪拌5 10小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 5%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，水洗，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，真空條件下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。優(yōu)選地，所述第一步中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% 70%。優(yōu)選地，所述第一步中，甲酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80% 88%。優(yōu)選地，所述第二步中，催化劑為硫酸鋁、濃硫酸和EDTA按照重量比6-4 : 3-2 : 1-2復(fù)配而成。優(yōu)選地，所述第二步中，在加入催化劑前，對(duì)脂肪酸甲酯進(jìn)行預(yù)處理，所述的預(yù)處理的具體步驟為將脂肪酸甲酯進(jìn)行汽提處理，汽提溫度110 130°C，汽提時(shí)間I 3h，汽提真空度為-O. 085MPa -O. 095MPa,汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. I % O. 5 %的白土攪拌O. 2 O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯。上述處理不僅提高了脂肪酸甲酯本身的碘值，而且大大減少了原料中雜質(zhì)對(duì)環(huán)氧化反應(yīng)以及制品質(zhì)量的影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是I、本發(fā)明制得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值較高，可以達(dá)到6-7之間；2、本發(fā)明的環(huán)氧反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備的要求很低；環(huán)氧反應(yīng)過(guò)程中體系的溫度控制在55 70°C，減少了雙氧水和甲酸在反應(yīng)中的揮發(fā)和分解，也減少了環(huán)氧化制品開(kāi)環(huán)和副反應(yīng)的產(chǎn)生，從而提高了成品的純度和環(huán)氧值以及產(chǎn)品性能；3、本發(fā)明采用的催化劑為復(fù)配固液混合催化劑，這使得反應(yīng)可以保持原有的 反應(yīng)速率外，又可以適當(dāng)?shù)慕档头磻?yīng)溫度，使得生產(chǎn)安全性好，并在一定程度上降低了環(huán)氧化溫度，使得脂肪酸甲酯不易碳化，所得產(chǎn)品的色澤更加淺且明亮，可以直接用于淺色制品。4、本發(fā)明此工藝簡(jiǎn)單，操作安全，生產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅滿(mǎn)足一般的需求，更能滿(mǎn)足一些特殊需求，性能優(yōu)異。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例I :一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液4. 5重量份混合得到A混合液，在10°C下放置2h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的硫酸和EDTA按照重量比6 3 I混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)汽提處理，汽提溫度130°C，汽提時(shí)間3h，汽提真空度-O. 095MPa，汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯65重量份中加入步驟(2)所得的催化劑O. 5重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在65°C、常壓的條件下攪拌6小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層，除去水層，水洗，靜置分層，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 05。實(shí)施例2—種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液5. 5重量份混合得到A混合液，在10°C下放置2h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的濃硫酸、EDTA按照重量比6 2 2混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)汽提處理，汽提溫度120°C，汽提時(shí)間3h，汽提真空度-O. 095MPa,汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯64重量份中加入步驟⑵所得的催化劑O. 5重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在65°C、常壓的條件下攪拌6小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，離心分離，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，離心分離，除去水層，水洗，離心分離，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 08。
實(shí)施例3一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液4重量份混合得到A混合液，在10°C下放置2h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的濃硫酸、EDTA按照重量比6 3 I混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)過(guò)汽提處理，汽提溫度110°C，汽提時(shí)間3h，汽提真空度-O. 095MPa，汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯65重量份中加入步驟(2)所得的催化劑I重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在65°C、常壓的條件下攪拌6小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層，除去水層，水洗，靜置分層，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 12。實(shí)施例4一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液4. 5重量份混合得到A混合液，在10°C下放置2h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的濃硫酸、EDTA按照重量比6 3 I混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)過(guò)汽提處理，汽提溫度120°C，汽提時(shí)間2h，汽提真空度-O. 095MPa，汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯65重量份中加入步驟(2)所得的催化劑O. 5重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在55°C、常壓的條件下攪拌6小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層，除去水層，水洗，靜置分層，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 10。實(shí)施例5
一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液4. 5重量份混合得到A混合液，在10°C下放置2h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的濃硫酸、EDTA按照重量比6 3 I混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)汽提處理，汽提溫度120°C，汽提時(shí)間3h，汽提真空度-O. 095MPa，汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯65重量份中加入步驟(2)所得的催化劑O. 5重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在65°C、常壓的條件下攪拌8小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán) 氧化反應(yīng)完成后，靜置分層，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層，除去水層，水洗，靜置分層，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 15。實(shí)施例6一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，具體步驟如下(I)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的雙氧水30重量份與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的甲酸溶液4. 5重量份混合得到A混合液，在10°C下放置3h ；(2)將硫酸鋁、濃度為98%的濃硫酸、EDTA按照重量比6 3 I混合得到催化劑；(3)將河北金谷油脂科技有限公司生產(chǎn)的脂肪酸甲酯一級(jí)經(jīng)過(guò)汽提處理，汽提溫度120°C，汽提時(shí)間3h，汽提真空度-O. 095MPa，汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的白土攪拌O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯；(4)在步驟(3)所得的脂肪酸甲酯65重量份中加入步驟(2)所得的催化劑O. 5重量份，滴加步驟(I)所得的A混合液，在65°C、常壓的條件下攪拌8小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層，除去水層，水洗，靜置分層，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。所得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值為6. 14。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，具體步驟為 第一步將雙氧水25 40重量份與甲酸溶液4 12重量份混合得到A混合液，在5 15°C下放置I 3h ; 第二步將脂肪酸甲酯50 70重量份加入催化劑O. I 3重量份，滴加第一步所得的A混合液，在55°C 70°C、常壓的條件下攪拌5 10小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，在油層中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I % 5%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，水洗，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，真空條件下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。
2.如權(quán)利要求I所述的環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，所述第一步中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% 70%。
3.如權(quán)利要求I所述的環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，所述第一步中，甲酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80% 88%。
4.如權(quán)利要求I所述的環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，所述第二步中，催化劑為硫酸鋁、濃硫酸和EDTA按照重量比6-4 3-2 1_2復(fù)配而成。
5.如權(quán)利要求I所述的環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，所述第二步中，在加入催化劑前，對(duì)脂肪酸甲酯進(jìn)行預(yù)處理，所述的預(yù)處理的具體步驟為將脂肪酸甲酯進(jìn)行汽提處理，汽提溫度Iio 130°C，汽提時(shí)間I 3h，汽提真空度為-O. 085MPa O. 095MPa,汽提處理后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 1% O. 5%的白土攪拌O. 2 O. 5h后，抽濾得到預(yù)處理后的脂肪酸甲酯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的制備方法，其特征在于，具體步驟為第一步將雙氧水25～40重量份與甲酸溶液4～12重量份混合得到A混合液，在5～15℃下放置1～3h；第二步將脂肪酸甲酯50～70重量份加入催化劑0.1～3重量份，滴加第一步所得的A混合液，在55℃～70℃、常壓的條件下攪拌5～10小時(shí)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧化反應(yīng)完成后，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，在油層中加入堿液進(jìn)行中和，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，水洗，靜置分層或者進(jìn)行離心分離，除去水層，真空下脫水壓濾得到成品環(huán)氧脂肪酸甲酯。本發(fā)明制得的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧值較高。
文檔編號(hào)C07D301/12GK102964314SQ201210512489
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者沈健, 林澤云 申請(qǐng)人:浙江嘉澳環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>