[发明专利]利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂的方法，适合于以各种动植物油脂生产生物柴油的副产粗甘油。

背景技术

随着石油资源的日渐枯竭和环境污染的加重，选择清洁可再生能源已成为当前能源研究的重点。生物柴油作为一种优质的石化柴油替代品，不仅可以降低化石燃料燃烧造成的环境污染，而且可以在一定程度上缓解我国能源短缺带来的压力。在生产生物柴油的同时会产生约10%的副产粗甘油，但是，该粗甘油因为含有杂质而价值较低。充分利用生物柴油生产过程中的副产物粗甘油，不仅可以降低生产成本，也可以增加生物柴油的竞争力。

甘油是最简单的三羟基醇，又称丙三醇，是无色、无臭、吸湿性极好、带有甜味的粘状液体，能与水、醇类（如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇）及酚类（如苯酚、邻甲酚等）互溶，也能与乙二醇、丙二醇、胺类和杂环碱互溶，可以参与许多化学反应，生成各种衍生物。高纯度甘油是一种重要的化工原料，在食品、药品、化妆品和烟草等工业中均有广泛应用。

传统的粗甘油纯化方法主要有减压蒸馏法和离子交换法。减压蒸馏法是通过在高真空和相对较低的温度条件下蒸馏得到纯甘油。该方法对真空度要求高，能耗大，但因蒸馏温度仍然过高，釜液甘油仍容易聚合发生副反应，影响甘油的纯度、色泽和收率。离子交换法是将粘度比较大的粗甘油稀释，然后通过离子交换树脂去除粗甘油中的金属离子，但其蒸发浓缩能耗较大，并且因粗甘油中杂质含量较高，树脂很快会达到饱和而失活，而树脂再生会产生大量酸碱废水。因而，从生产生物柴油的副产物粗甘油中提炼高纯度甘油过程复杂，费用高，尤其中小规模生产者很难负担起精炼甘油的昂贵费用。因此，研究和开发利用生物柴油副产物粗甘油生产高附加值产品，成为降低生物柴油成本，延长生物柴油产业链，增强生物柴油的市场竞争力，支持生物柴油可持续发展的关键所在。目前，粗甘油可转化为1,3-丙二醇、环氧氯丙烷、l,2-丙二醇、氢、二羟基丙酮、乳酸和聚羟基脂肪酸酯等具有市场前景的高附加值产品。

发明内容

经过反复试验，本发明提供了一种利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂的方法，该方法适合于以各种动植物油脂生产生物柴油的副产粗甘油，生产成本低；工艺简便，便于规模化生产；制得的胶粘剂粘结强度高，且耐水性较强。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂的方法，包括如下工艺过程：

（1）副产粗甘油的预处理：以生物柴油生产中副产的粗甘油为原料，加入稀释剂稀释，所述的稀释剂为甲醇、乙醇、水中的一种，用酸调节上述溶液的pH值至3～6，离心，静置分层：上层为脂肪酸层，下层为皂化物层，中间层为粗甘油层，取中间层，然后将中间层蒸除去甲醇和水，即为预处理后的粗甘油；上层脂肪酸层可以回收并重复应用于生物柴油的生产，下层即离心所得的沉淀物主要为皂化物，可用于生产肥皂；

（2）胶粘剂的生产：在预处理后的粗甘油中加入N,N’-二甲基乙酰胺溶剂，然后加入丁二酸酐，丁二酸酐的加入量与预处理后的粗甘油的摩尔比为1:1～2:1，加热使丁二酸酐溶解，反应得到胶粘剂。

按上述方案，所述的稀释剂和粗甘油的体积比为0.05:1～0.3:1。

按上述方案，所述的稀释剂为甲醇。甲醇因沸点较低，易于蒸除。

按上述方案，所述粗甘油的质量与N,N’-二甲基乙酰胺的体积的比例为1/3:1～2:1 g/mL。

按上述方案，所述的反应温度为30～100℃。

胶粘剂的使用方法：将胶粘剂涂于硬质物体表面，于100～200℃下加热预处理0.5～4小时，然后将两个硬质物体表面贴合，压实，再于130～200℃下固化0.5～7小时。所述的硬质物体包括铝片、钢片、铜片、铁片、铝合金片、玻璃片等。该方法中加热预处理可使N,N’-二甲基乙酰胺挥发，然后经高温固化，使反应更加充分，从而增强胶粘剂的粘结强度。

本发明的有益效果：本发明提供的一种利用生物柴油副产粗甘油制备胶粘剂的方法，使用生物柴油生产过程中的副产粗甘油为原料，生产成本低；工艺简便，便于规模化生产；制得的胶粘剂粘结强度高，且耐水性较强。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护内容不局限于以下实施例。

下述实施例中拉伸剪切强度测量方法是按照GB7124-86标准，用万能拉力试验机测试试件的拉伸剪切强度。所述试件为硬质物体，硬质物体尺寸为100mm（长）×25mm（宽）×1.2mm（厚），粘接尺寸为25mm（长）×12.5mm（宽），拉伸速率为25mm/min。