[发明专利]分步法制备高环氧值环氧大豆油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类塑料加工助剂合成的新工艺，更具体涉及一种环氧化植物油的合成工艺优化的相关问题，属于有机合成领域。

背景技术

PVC作为一种传统的通用塑料，其用途广泛，用量很大。其中软质PVC产品可以用于薄膜制品、电线电缆、外包装等很多用途。软质PVC中都要添加增塑剂。长期以来，PVC塑料工业中使用的增塑剂，多为邻苯二甲酸酯类。而近几年来，因为绿色环保的问题，该类增塑剂的使用受到越来越多的限制，用量逐渐减少。近年，随着食品工业的发展，无毒塑料包装薄膜的需求日益增加，这就更加大了无毒增塑剂的市场。环氧大豆油作为一种绿色增塑剂，用途广泛。环氧大豆油环氧值的高低，影响着环氧大豆油的相容性和稳定性。相容性是指环氧大豆油加入PVC制品中最大添加量。超过该添加量，则环氧大豆油会从制品中渗出，导致制品表面发粘。提高环氧值，可以有效的提高环氧大豆油的相容性。环氧大豆油对PVC制品稳定性的增强作用，与环氧值有着直接的关系，因此制品中加入的环氧大豆油的环氧值越高，其稳定性越好。

环氧化合物在塑料、涂料等工业中有着广泛的应用。而环氧大豆油是一种广泛使用的无毒、无味的聚氯乙烯绿色增塑剂兼稳定剂，是美国食品管理局(FDA)批准的唯一可用于包装材料的增塑剂，该增塑剂除了广泛的用于塑料门窗，管材，室内装潢材料，电线电缆以及薄膜中外，还可用于制造要求很高的摄影胶片，以及用于电冰箱门上密封垫的专门增塑剂。环氧大豆油有着优良的增塑效果。对光、热有良好的稳定作用，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度、耐候性及电性能，且挥发性低、迁移性小。它不仅对聚氯乙烯有增塑作用，而且可使聚氯乙烯链上的活泼氯原子得到稳定，可以迅速吸收因热和光降解出来的氯化氢，从而阻滞聚氯乙烯的连续分解，起到稳定的作用。而且与聚氯乙烯有着良好的相容性，几乎可以用于所有的聚氯乙烯制品。在聚氯乙烯树脂制品中使用，可明显改善制品的光、热稳定性。在要求耐候性高的农用薄膜中加5份可大大延长使用寿命。使用环氧大豆油的聚氯乙烯塑料制品。不但其材料成本会有所降低，它的各项物理性能还有不同程度的提高，如耐加工性、耐热老化性、耐折性等。聚氯乙烯硬片曲折试验：在聚氯乙烯中不加环氧大豆油，曲折约200次折断，加入4％环氧大豆油后，该数值则达3600次。与其他常用增塑剂相比，环氧大豆油的另一个显著特点是其低温增塑性非常优良。在聚氯乙烯树脂中加入环氧大豆油，可以在低温情况下，明显的起到增塑作用，增塑效果优于其他常用增塑剂。在聚氯乙烯无毒制品、聚氯乙烯透明制品、透明瓶、透明盒、食品、药物包装材料、聚氯乙烯医用“输血袋”，聚氯乙烯户外使用的塑料制品，防水卷材，塑料门窗，贴墙纸塑料膜等的生产制造时，都使用环氧大豆油作为增塑剂，以保证制品无毒、透明、光及热稳定性优良。

鉴于环氧大豆油的这些特有的优点，特别是现今社会对于产业环境问题的不断重视，产品的环保性被提到了前所未有的高度，人们不断加深着对环境保护的认识，环氧大豆油作为环保绿色的增塑剂也越来越受到人们的重视。环氧大豆油的消费量在增塑剂总量中所占的比例已超过10％。而且可以预见，在未来，环氧大豆油的用量将进一步增加。现在最新的研究表明，环氧大豆油不但是优良的聚氯乙烯增塑剂，还可以用于其他的不同领域。据报道，环氧大豆油可用于酚醛树脂的内增韧改性，可以显著提高产品的韧性。还有报道显示，环氧大豆油可用于石油沥青工业，改性沥青的针入度和延度都有显著的提高。另外，现在环氧大豆油改性环氧树脂涂料和聚氨酯胶黏剂的研究也有报道，环氧大豆油在环氧树脂涂料和聚氨酯胶黏剂的改性过程中，也起到了非常有益的作用。因此，环氧大豆油的应用范围和发展空间将会日益广阔，其作为环保产品，也完全能符合保护环境，对人体无毒害作用的要求，适合我国可持续发展的政策。在我国有极大的发展潜力。

环氧大豆油主要为环氧亚油酸酯、环氧油酸酯和环氧棕榈酯等的混合物，是用精炼大豆油，采用过氧化物处理而制得的一种产品。常温下为浅黄色粘稠油状液体，流动点-1℃，沸点150℃(0.5kPa)，着火点310℃，粘度325mPa·S(25℃)，折光率1.4713(25℃)。可溶于烃类、酮类、酯类、高级醇等有机溶剂。微溶于乙醇，不溶于水，在水中的溶解度＜0.01％(25℃)，水在本品中的溶解度0.55％(25℃)。其相对分子量为1000左右，大大高于普通增塑剂的分子量，因此它在聚氯乙烯制品中耐挥发，不易迁移，不易散失，这对保持制品光、热稳定性和延长使用寿命是十分有益的。