[发明专利]一种环氧大豆油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体而言，涉及一种环氧大豆油及其制备方法。

背景技术

环氧植物油脂增塑剂是一种国际通用的环保增塑剂产品，能够通过国际SGS环保认证和国际REACH安全认证。这类产品无毒且色泽浅，应用范围更广，可以在透明的PVC制品中添加使用，且与PVC制品兼容性好，表现出优良的增塑性能和耐旋光性、耐拉伸、耐老化、阻燃等优良特性。而且环氧植物油增塑剂能与聚酯类增塑剂联用，对减少聚酯的迁移性有明显的协同效应，与有机金属盐稳定剂有协同效应，并用时可减少有机金属盐的用量，进一步降低产品成本。环氧植物油脂增塑剂产品投放市场，具有良好的应用前景。

目前，环氧大豆油生产方法主要有溶剂法和无溶剂法。溶剂法由于所用溶剂为苯及苯的同系物，污染环境、生产流程长、三废处理量大、产品质量差，已基本被淘汰。无溶剂法主要工艺是以甲酸或乙酸在催化剂作用下与双氧水反应生成环氧化剂，然后在某一温度范围内将环氧化剂滴加到大豆油中，反应完毕后经碱洗、水洗、减压蒸馏、最后得到产品。该法生产流程短、反应温度低、反应时间短、副产物少、产品质量高，已基本代替溶剂法的生产工艺。虽然用双氧水为环氧剂有生产易控制、操作简便等优点，但也发现其生产工艺中存在许多的技术问题，具体表现为产品的色泽差、环氧值低、热稳定性差等。因此，改进植物油环氧化的传统生产工艺，合成性能优质的环氧化大豆油，具有着重要的经济价值和社会意义，必将推动我国橡塑行业的快速发展。

本发明提供一种新的环氧大豆油制备方法，改善现有的环氧大豆油性能不佳的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧大豆油及其制备方法，其旨在改善现有的环氧大豆油性能不佳的问题。

本发明提供一种技术方案：

一种环氧大豆油的制备方法，包括：大豆油与双氧水在固体超强酸催化剂催化下环氧成环反应制得。

本发明还提供一种技术方案：

一种环氧大豆油，环氧大豆油由上述的环氧大豆油的制备方法制得。

本发明实施例提供的环氧大豆油及其制备方法的有益效果是：

采用固体超强酸作为催化剂，固体超强酸促进大豆油脂肪酸甘油酯链中C＝C与H₂O₂反应成环从而生成环氧基团。而且无需生成环氧化剂，直接使用双氧水，即可在少量固体超强酸的催化下对大豆油进行环氧化；所合成得到的环氧化大豆油热稳定性较好，不易受热分解或变性。

本发明提供的环氧大豆油与PVC相容性好，对环境友好。对PVC制品有交联增韧和耐折的作用，使得制品具有耐光、耐热、抗老化、耐冲击、耐折等性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的环氧大豆油及其制备方法行具体说明。

一种环氧大豆油的制备方法，包括：大豆油与双氧水在固体超强酸催化剂催化下环氧成环反应制得。

传统的大豆油环氧化的工艺过程主要是在酸性催化剂作用下，首先低分子有机酸与H₂O₂反应生成活泼的环氧化剂，然后再利用环氧化剂对大豆油进行环氧化。相关酸性催化剂常用浓H₂SO₄、有机强酸(如甲酸)、Al₂(SO₄)₃等，其催化效率和效果较差，产生的环境污染物较多。因此本工艺选定固体超强酸为大豆油环氧化的酸性催化剂。

大豆油的环氧化本质上是大豆油分子中碳碳双键的选择性氧化，生成含氧三元环结构的过程。本发明利用H₂O₂在一定条件下对大豆油进行环氧成环反应，使之接枝上环氧基团：

所制得的环氧基大豆油的环氧值较高，而且因为接枝上环氧基团，不仅对PVC有增塑作用，而且可以迅速吸收因热和光降解出来的HCL，可稳定PVC链上的活泼氯原子，期稳定作用。其在PVC制品中耐水性和耐油性好，其增塑的PVC制品具有良好的机械强度、耐候性及电性能。