一种利用猪板油制备环保型增塑剂的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用猪板油制备环保型增塑剂的方法，属于增塑剂领域。本发明利用猪板油制得猪油，将猪油制得脂肪酸甲酯，再将脂肪酸甲醛和猪油、甲醛反应得反应液，制得活性过氧酸滴加在反应液中进行环氧化反应，环氧化反应结束后分层，得油层冲洗、脱水即可得增塑剂，本发明制备得增塑剂原料可再生、成本低廉、无毒无害，得到的增塑剂挥发性小、迁移性小，具有相容性好、耐抽提、耐热性好等优点，是一种能适合于塑料、橡胶等聚合物材料的无毒、环保型增塑剂。
【专利说明】
一种利用猪板油制备环保型増塑剂的方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种利用猪板油制备环保型增塑剂的方法，属于增塑剂领域。
【背景技术】
[0002]增塑剂是高聚物(橡胶、塑料、涂料等)成型加工时为增加其流动性、可塑性并使成品具有柔韧性而加入的低分子物质，是塑料加工中必不可少的添加剂之一，且用量巨大，我国是世界第一生产和消费国，产能已达到每年2800kt以上，并逐年持续增长。其中邻苯二甲酸酯类占绝大比例。但研究表明邻苯二甲酸类增塑剂具有潜在的致癌性，欧美等发达国家已经禁用。作为其替代产品的对苯二甲酸酯类的开发越来越活跃，其中又以用对苯二甲酸与异辛醇直接酯化合成的对苯二甲酸二异辛酯(DOTP)最为主要，其合成工艺为酯化反应-脱醇-中和-过滤-包装。然而其中的酯化合成最为耗时，也是研究的热点，中国发明专利中以报道过采用乙酸钴、乙酸锌等与钛酸四丁酯；以及以氧化铝、氧化亚锡等固体酸与有机钛的复合催化，但耗时较长，能耗高，且产品时常带有色泽。
[0003]综上所述，基于环境和卫生安全的原因，邻苯二甲酸酯类增塑剂的应用正在经历更加严格的法规限制，研究和开发环保、卫生安全、高效、廉价和具有可持续性的增塑剂品种已经成为邻苯二甲酸酯类增塑剂替代品开发重要趋势。相比之下，我国环保型增塑剂的研究和开发比较滞后，迄今为止能够满足相关法规的环保型增塑剂的产耗量不足增塑剂总产量的10%，一些特殊应用制品使用的环保型增塑剂品种尚需进口。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对增塑剂中邻苯二甲酸酯类占绝大比例，但邻苯二甲酸类增塑剂具有潜在的致癌性，开发的环保增塑剂属于低分子量单体酯类，耐久性差，易迀移，高温易挥发缺点，提供了一种利用猪板油制备环保型增塑剂的方法，本发明利用猪板油制得猪油，将猪油制得脂肪酸甲酯，再将脂肪酸甲醛和猪油、甲醛反应得反应液，制得活性过氧酸滴加在反应液中进行环氧化反应，环氧化反应结束后分层，得油层冲洗、脱水即可得增塑剂，本发明制备得增塑剂原料可再生、成本低廉、无毒无害，得到的增塑剂挥发性小、迀移性小，具有相容性好、耐抽提、耐热性好等优点，是一种能适合于塑料、橡胶等聚合物材料的无毒、环保型增塑剂。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取500?700g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒5?Smin后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积5?8%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至60?70°C，搅拌反应30?40min，向反应液中加入总质量I?3%白土进行脱色反应，脱色10?15min后过滤，得滤液；
(2)将上述滤液按体积比1:3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态5?lOmin，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置40?50min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油；
(3)将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1:2进行混合，混合后加入混合液体积60?80%正己烧，在无氧的环境下用150?180r/min转速进行振荡反应10?20h，得到脂肪酸甲酯；
(4)将步骤(2)剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3: 2混合，将混合物在55?65 °C下搅拌反应40?50min，得反应液，按重量份数计，分别取6?8份质量分数30%双氧水、0.8?1.2份活性氧载体、0.1?0.5份钛酸四丁脂、0.05?0.1份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在I?2h内滴加完成；
(5)将上述滴加完毕后液体升高温度至70?80°C，保存此温度下搅拌反应4?8h，反应结束后分去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在65?75°C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
[0006]本发明的应用方法:本发明制备得到的增塑剂可以应用到塑料、橡胶等聚合物材料中，添加量为原有配方中的增塑剂量的120?150%，具有挥发性小、迀移性小，与塑料、橡胶相容性好等优点，其相容性与传统邻苯二甲酸酯增塑剂相当，增塑效率为邻苯二甲酸酯的100?103%。
[0007]本发明的有益效果是:
(I)本发明制备得增塑剂原料可再生、成本低廉、无毒无害；
⑵本发明制备得到的增塑剂挥发性小、迀移性小，具有相容性好、耐抽提、耐热性好等优点；
(3)本发明是适合于塑料、橡胶等聚合物材料的无毒、环保型增塑剂。
【具体实施方式】
[0008]首先称取500?700g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒5?Smin后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积5?8%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至60?70°C，搅拌反应30?40min，向反应液中加入总质量I?3%白土进行脱色反应，脱色10?15min后过滤，得滤液;将上述滤液按体积比1:3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态5?lOmin，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置40?50min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油;将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1:2进行混合，混合后加入混合液体积60?80%正己烷，在无氧的环境下用150?180r/min转速进行振荡反应10?20h，得到脂肪酸甲酯;将剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3:2混合，将混合物在55?65°C下搅拌反应40?50min，得反应液，按重量份数计，分别取6?8份质量分数30%双氧水、0.8?1.2份活性氧载体、0.1?0.5份钛酸四丁脂、0.05?0.1份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在I?2h内滴加完成;将上述滴加完毕后液体升高温度至70?80°C，保存此温度下搅拌反应4?8h，反应结束后分去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在65?75°C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
[0009]实例I
首先称取500g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒5min后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积5%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至60°C，搅拌反应30min，向反应液中加入总质量1%白土进行脱色反应，脱色1min后过滤，得滤液;将上述滤液按体积比I: 3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态5min，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置40min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油;将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1:2进行混合，混合后加入混合液体积60%正己烷，在无氧的环境下用150r/min转速进行振荡反应10h，得到脂肪酸甲酯;将剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3:2混合，将混合物在55 °C下搅拌反应40min，得反应液，按重量份数计，分别取6份质量分数30%双氧水、0.8份活性氧载体、0.1份钛酸四丁脂、0.05份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在Ih内滴加完成;将上述滴加完毕后液体升高温度至70°C，保存此温度下搅拌反应4h，反应结束后分去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在65°C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
[0010]本发明制备得到的增塑剂可以应用到塑料、橡胶等聚合物材料中，添加量为原有配方中的增塑剂量的120%，具有挥发性小、迀移性小，与塑料、橡胶相容性好等优点，其相容性与传统邻苯二甲酸酯增塑剂相当，增塑效率为邻苯二甲酸酯的100%。
[0011]实例2
首先称取600g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒6min后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积7%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至65 0C，搅拌反应35min，向反应液中加入总质量2%白土进行脱色反应，脱色13min后过滤，得滤液;将上述滤液按体积比I: 3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态Smin，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置45min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油;将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1:2进行混合，混合后加入混合液体积70%正己烷，在无氧的环境下用165r/min转速进行振荡反应15h，得到脂肪酸甲酯;将剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3:2混合，将混合物在60 0C下搅拌反应45min，得反应液，按重量份数计，分别取7份质量分数30%双氧水、1.0份活性氧载体、0.3份钛酸四丁脂、0.08份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在1.5h内滴加完成;将上述滴加完毕后液体升高温度至75°C，保存此温度下搅拌反应6h，反应结束后分去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在70°C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
[0012]本发明制备得到的增塑剂可以应用到塑料、橡胶等聚合物材料中，添加量为原有配方中的增塑剂量的135%，具有挥发性小、迀移性小，与塑料、橡胶相容性好等优点，其相容性与传统邻苯二甲酸酯增塑剂相当，增塑效率为邻苯二甲酸酯的102%。
[0013]实例3 首先称取700g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒Smin后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积8%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至70 °C，搅拌反应40min，向反应液中加入总质量3%白土进行脱色反应，脱色15min后过滤，得滤液;将上述滤液按体积比I: 3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态lOmin，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置50min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油；将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1: 2进行混合，混合后加入混合液体积80%正己烷，在无氧的环境下用180r/min转速进行振荡反应20h，得到脂肪酸甲酯;将剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3:2混合，将混合物在65 °C下搅拌反应50min，得反应液，按重量份数计，分别取8份质量分数30%双氧水、1.2份活性氧载体、0.5份钛酸四丁脂、0.1份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在2h内滴加完成;将上述滴加完毕后液体升高温度至80°C，保存此温度下搅拌反应Sh，反应结束后分去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在75°C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
[0014]本发明制备得到的增塑剂可以应用到塑料、橡胶等聚合物材料中，添加量为原有配方中的增塑剂量的150%，具有挥发性小、迀移性小，与塑料、橡胶相容性好等优点，其相容性与传统邻苯二甲酸酯增塑剂相当，增塑效率为邻苯二甲酸酯的103%。
【主权项】
1.一种利用猪板油制备环保型增塑剂的方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取500?700g猪板油，将其洗净后切成条状，放入煎锅中，加热进行翻炒，翻炒5?Smin后冷却至室温后过滤，去除油渣，向猪油中加入其体积5?8%质量分数25%磷酸溶液混合，将混合液加热至60?70°C，搅拌反应30?40min，向反应液中加入总质量I?3%白土进行脱色反应，脱色10?15min后过滤，得滤液； (2)将上述滤液按体积比1:3与去离子水混合，并将混合液用水蒸煮，用大火烧至沸腾后再用小火保持沸腾状态5?lOmin，蒸煮后冷却至室温，对蒸煮液加压蒸馏进行脱水，脱水完全后将得到的猪油静置40?50min，将沉淀后的杂质去除，剩下的猪油放入冰箱中静置冷却，即可得到纯净乳白色膏状猪油； (3)将上述总体积50%膏状猪油、甲醇和脂肪酶按质量比100:1:2进行混合，混合后加入混合液体积60?80%正己烧，在无氧的环境下用150?180r/min转速进行振荡反应10?20h，得到脂肪酸甲酯； (4)将步骤(2)剩下的总体积50%猪油膏状和上述脂肪酸甲酯、甲酸按质量比5:3:2混合，将混合物在55?65 °C下搅拌反应40?50min，得反应液，按重量份数计，分别取6?8份质量分数30%双氧水、0.8?1.2份活性氧载体、0.1?0.5份钛酸四丁脂、0.05?0.1份钛酸四异丙脂混合均匀，制得活性过氧酸，采用滴加方式将活性过氧酸滴加到反应液中，控制在I?.2h内滴加完成； (5)将上述滴加完毕后液体升高温度至70?800C，保存此温度下搅拌反应4?8h，反应结束后分层去下层酸水，将上层产物用质量分数5%碳酸氢钠溶液洗至中性，清洗后在65?.75 °C下进行减压蒸馏脱水，脱水完全后即得增塑剂。
【文档编号】C08K5/1515GK105906838SQ201610302004
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】郭舒洋, 王统军
【申请人】郭舒洋