环氧大豆合成实验研究

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1、第31卷第2期2008年02月Vol.31No.2Feb・2008环氧大豆油合成实验研究王燕石（湖南智成化工有限公司，湖南株洲412005）［摘并通过实验确定了最佳工艺条件：反应温度为60〜65°C,大要］介绍了无溶剂法合成环氧大豆油的原理和生产方法，豆油：双氧水：甲酸为250mL：120mL（31%）:25mL（88%）,催化剂浓硫酸用量为0・15mLo［关键词］环氧大豆油；环氧值；工艺条件［中图分类号］TQ645.8［文献标识码］A［文章编号］1003—5095（2008）02-0037-02环氧大豆油由于具有良好的耐热性、耐光性、互渗性

2、、低温柔韧性，且挥发度低，没有毒性，所以应用相当广泛，特别是用于食品和药品塑料包装材料的增塑剂。随着塑料工业的发展，具有多用途的环氧增塑剂也将会有更多的应用。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,易污染环境，且生产流程长，设备多，三废处理量大，口前已基木被淘汰。木实验采用的是以甲酸、双氧水、大豆油为原料，硫酸为催化剂合成环氧大豆油的无溶剂法，主要探讨了合成环氧大豆油过程中原料配比和反应温度对产品环氧值的影响。1反应原理大豆油主要成分是廿油和脂肪酸酯的混合物，制备环氧大豆油时，参与反应的是含有C=C结

3、构的化合物。首先，在催化剂作用下，双氧水与甲酸发生过氧化反应生成过氧甲酸，然后过氧甲酸与大豆油的C=C组分发生反应生成环氧大豆油。2实验步骤2.1主要原料甲酸（88%）AR;双氧水（31%）工业级；大豆油（碘值127）食品级；浓硫酸（98%）AR；氢氧化钠（99%）ARO2.2环氧化反应量取250mL大豆油加入1L的三口烧瓶中，加热升温至一定温度，搅拌条件下加入一定量的甲酸和少许硫酸，然后量取一定量的双氧水于分液漏斗屮，开始滴加双氧水，搅拌速度为200r/min,保持滴加［收稿口期］2007-12-14［作者简介］王燕石（1970—）女，，工

4、程师，从事过氧化氢及过氧化物研究。速度均匀，2〜3h左右滴加完，在然后恒温反应一定时间。2.3产品精制反应完成后，倒入分液漏斗静置分层，分去下层酸水相，油层用50〜60°C的稀碱溶液洗，洗至pH=5〜6,然后静置分层，油层再用纯水洗至PH=7。然后油层倒入烧瓶中，在一定的真空度和温度卜•进行蒸馅，蒸掉水分即得产品。2.4产品环氧值分析按GE1167-1981盐酸丙酮法测定环氧值。3结果与讨论3.1卬酸用量对产品环氧值和色泽的影响每次保持大豆油250mL、双氧水120mL和催化剂浓硫酸0・15mL的用量不变，反应温度控制在60〜65°C,反应时

5、间为5h,考察甲酸用量对反应的影响，结果见表1。表1甲酸用量对产品环氧值的影响甲酸/mL1520253075环氧值/%4.905.075.745.735.31色泽（Fe—Co比色）5#4#2#2#3#从表1中可以看出，甲酸用量可以远低于化学计量数，随着甲酸用量的增加，产品环氧值有所增加，色泽变浅；但当甲酸用量增加到一定程度时，产品环氧值不再増加；当甲酸用量过多时，产品环氧值反而有所卜•降，色泽也有所加深。这是因为在此反应中，甲酸只起转移活性氧作用。本身不与大豆油反应，可循环使用，另外在反应过程屮，过氧卬酸在给大豆油捉供氧、释放出卬酸的同时卬酸

6、也在与滴加的双氧水反应生成过氧卬酸，只要体系中的甲酸能及时与双氧水反??38河北化工第2期应，就能避免双氧水分解，从而避免超温,因此甲酸用量可以远低于化学计量数。3.2双氧水用量对产品环氧值和色泽的影响每次保持大豆油250mL、甲酸25mL和催化剂浓硫酸0・15mL的用量不变，反应温度控制在60〜65°C,反应时间为5h,考察双氧水用量对反应的影响，结果见表2。表2从表3可以看出，在温度低于65£时，随着反应温度的捉高，环氧值逐渐上升，这是由于捉高反应温度，有利于提高反应速率和环氧化反应选择性。但当温度高于65C时,由于反应温度过高，导致反应

7、体系屮过氧甲酸分解加剧，使环氧键生成反应速率低，副反应加剧，产品的环氧值反而降低。3.4催化剂用量的影响每次保持大豆油250mL、甲酸25mL和双氧水120mL的用量不变，反应温度控制在60〜65°C,反应时间为5h,考察催化剂浓硫酸用量对反应的影响，结果见表4。表4双氧水用量对产品环氧值的影响坏氧值/%色泽(Fe—Co比色)5.175.435.805.785.655.324#3#2#2#22##双氧水/mL110120125130150200催化剂用量对产品环氧值的影响催化剂用量/mL0.100.150.30环氧值/%3.965.635.6

8、4从表2中可以看出，随着双氧水用量的增加，产品环氧值逐渐上升，色泽变浅，但当双氧水用量增加到一定程度吋，产品环氧值不再增加，反而有所下降，不过色泽没有变深。这是曲于