[发明专利]一种利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法及其应用

权利要求书

1.一种利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：使用废弃油脂提纯所得到的油酸，及甲醇、过氧化氢、偏苯三酸酐和乙酸酐为主要原料，通过酯化、环氧化、开环酯化和乙酰化四步反应得到该增塑剂，具体步骤如下：

（1）废弃油脂的预处理：废弃油脂过滤，加入活性白土进行脱色，过滤，加入磷酸和水进行脱胶，后用去离子水洗至中性；真空蒸馏除去水；加入甲醇和氢氧化钠溶液进行酯交换反应，去离子水洗至中性，减压蒸馏；用稀硫酸酸化，去离子水洗后再真空蒸馏，即得到油酸；

（2）酯化反应：在反应器中加入反应物油酸、甲醇，然后加入催化剂1；将上述原料混合加热反应；反应完后用碳酸氢钠溶液洗至中性，再用去离子水洗，真空蒸馏除去水，得到油酸甲酯；

（3）环氧化反应：将步骤（2）所得的产物油酸甲酯和催化剂2加入到反应器中，再将冰醋酸和质量浓度为50%的过氧化氢溶液混合，后滴入至反应器中；将上述原料混合加热，持续反应；反应完后用碳酸氢钠溶液洗至中性，再用去离子水水洗，真空蒸馏除去水得到产物环氧油酸甲酯；

（4）开环酯化：将步骤（3）产物环氧油酸甲酯、偏苯三酸酐和开环剂四丁基氯化铵加入到反应器中，混合加热进行反应；反应完后用去离子水洗至中性，真空蒸馏除去水得到产物油酸甲酯-偏苯三酸酯，其结构如下：

；

（5）乙酰化反应：将步骤（4）产物油酸甲酯-偏苯三酸酯和乙酸酐加入到反应器中，混合加热反应；反应完后先减压蒸馏除去乙酸酐，后用去离子水洗至中性，再真空蒸馏除去水得到最终环保增塑剂产物乙酰油酸甲酯-偏苯三酸酯，其结构如下：

。

2.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（1）中，首先将废弃油脂在10～30℃温度下进行过滤；再加入活性白土进行脱色，加入的活性白土和油脂的质量比为1:20～40；加入磷酸和水进行脱胶，加入磷酸的质量为油脂质量的0.1%～0.4%、加入水的质量为油脂质量的1%～4%，后用去离子水洗至中性，在-0.1MPa、60～80℃条件下真空蒸馏除去水；然后加入甲醇和氢氧化钠溶液进行酯交换反应，油脂与甲醇的摩尔比为1:3～8，氢氧化钠的质量为总质量的0.3%～0.8%，反应温度为50～70℃，反应4～8h，去离子水洗至中性后在-0.1MPa、200～300℃条件下减压蒸馏；最后再用稀硫酸酸化，油脂与硫酸的摩尔比为1:0.3～1，去离子水洗后再真空蒸馏除去水得到油酸。

3.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（2）中，所述催化剂1为浓硫酸。

4.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（2）中，油酸：甲醇的摩尔比为1：2～4，催化剂1的加入量为醇酸总质量的0.5%～1.5%；将上述原料混合加热到50～70℃，持续反应5～9h；反应完后取下层油层用碳酸氢钠溶液洗至中性，再用去离子水洗3～5次，再真空蒸馏除去水，得到油酸甲酯。

5.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（3）中，所述催化剂2为磷酸。

6.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（3）中，其中油酸甲酯、冰醋酸和质量浓度为50%的过氧化氢溶液的摩尔比为1：0.3～0.5：1～3，催化剂2的质量为总质量的0.5%～1%；将上述原料混合加热到50～70℃，持续反应4～8h，反应完后用碳酸氢钠溶液洗至中性，再用去离子水洗3～5次，再在-0.1MPa、60～80℃条件下真空蒸馏除去水得到产物环氧油酸甲酯。

7.根据权利要求1所述利用废弃油脂制备环保增塑剂的方法，其特征是：步骤（4）中，偏苯三酸酐和环氧油酸甲酯的摩尔比为1：2.5～3.5，开环剂的添加量为总质量的0.1%～0.3%；将上述原料混合加热到140～180℃，持续反应2～6h，反应完后用去离子水洗至中性，再-0.1MPa、60～80℃条件下真空蒸馏除去水得到产物油酸甲酯-偏苯三酸酯。