环氧植物油基增塑剂的合成工艺进展.pdf

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1、2010年第5期(总第83期)塑料助剂环氧植物油基增塑剂的合成工艺进展蔡双飞王利生(北京理工大学化工与环境学院。北京，100081)摘要环氧植物~6(EPO)Jg．_-类优良的环保型增塑剂。以合成方法和催化剂为线索．综述了近年来国内外EPO合成工艺的最新进展。同时，对现有的催化体系以及合成工艺进行了简要的分析，并指出了开发新型、高效、绿色且廉价的催化体系，仍将是今后EPO合成领域的研究方向。关键词植物油环氧化增塑剂合成AdvanceonSynthesisTechnologyofPlasticizersB

2、asedontheEpoxidizedPlantOilCaiShuang—-feiWangLi—-sheng(BeijingInstituteofTechnology，Beijing，100081)Abstract：Theepoxidizedplantoil(EPO)isenvironmentalfriendlyasplasticizer．BasedonthemethodsforEPOsynthesisandcatalystsused，progressesinthesynthesisofplastici

3、zerbasedonEPOinrecentyearshavebeenreviewed．Meanwhile，thepresentcatalyticsystemsandsynthetictechnologiesusedforsynthesisofEPOhavebeenanalyzedbriefly．Also，ithasbeenpointedoutthdtdevelopingnew，eficient，greenaswellasinexpensivecatalyticsystems，willcontinueto

4、befutureresearchorientationintheEPOsynthesisfield．Keywords：plantoil；epoxidation；plasticizer；synthesis近年来．植物油的化学改性引起了人们极大球年产量约为2O0ktt31。本文以EPO的合成方法为关注。例如，油分子双键通过环氧化可得到环氧植分类，以所用的催化剂为线索，综述近年来国内外物油(EPO)，已广泛用作PVC增塑剂兼稳定剂f1】。环氧植物油基增塑剂合成的最新进展。当前。随着世界各国环保意识的提高，医药

5、及l过氧化甲(乙)酸氧化法合成EPO食品包装、日用品、玩具等塑料制品对传统邻苯二甲酸酯类增塑剂f如DOP、DBP等)提出了更高的纯目前。工业上生产EPO所采用的反应是度及卫生要求。由于EPO具有低廉、无毒、耐热“Prileschajew”反应(图1)，即：油分子中的双键与和耐光等突出优点，因而其逐渐成为国内外增塑过氧甲(乙)酸反应生成环氧化合物，其中，过氧酸剂研究的热点由甲(乙)酸与H0：在酸催化下反应生成。研究表工业上．EPO的生产已有半个多世纪。迄今为明，过氧酸的生成反应是整个反应速率控制步骤止，已

6、开发出大豆油、菜籽油、棉籽油、米糠油、葵(速控步骤)[51。花油、玉米油、亚麻油、橡胶籽油等环氧油品种。其同时．由于EPO非常活泼，酸催化下极易发生中，环氧大豆油(ESBO)已占EPO总量的70％，全开环副反应【(图2)。目前．EPO的生产工艺。可分为溶剂法和无溶收稿日期：2010—03—17剂法。溶剂法所用溶剂通常为苯、低碳烷烃等，不2塑料助剂2010年第5期(总第83期)仅生产流程长、投资高、污染大，而且产品存在溶的催化环氧化活性，发现其大小顺序为：HO。>剂残留等问题，因此已基本被淘汰。无溶剂法有

7、一H3PO>HNO>HC1，同时乙酸作为氧载体的活性步法和两步法两种工艺，其中两步法的主要流程比甲酸高。H2S04~化下的棉籽油环氧化反应速率是甲(乙)酸在酸催化下与H：0：反应首先生成过氧常数为(0．39～5．4)×10L／(mol·s)，活化能为l1．7酸。接着将过氧酸滴加到植物油中进行环氧化反kcal／mol，焓、熵和自由能分别为：11．0kcal／mol，应。一步法又称就地(原位)环氧化法，即过氧酸的一51．4cal／(mol·K)和28．1kcal／mol。生成与环氧化反应在同一体系中进行，在

8、生成过1．2酸性离子交换树脂催化法氧酸的同时。实现油的环氧化。一步法的生产流程酸型阳离子交换树脂fAIER)的多孔结构以及短，操作简单，成本低，而且消除了使用过氧酸带其大分子体积．减少了EPO的开环副反应。从而提来的危险。因此，无溶剂条件下就地一步环氧化工高了其选择性IS]。目前，环氧化研究仍以工艺优化、艺已成为目前工业上生产EP0的主要方法。反应动力学及热力学等为主。H．Goudt3J探索了玛华油环氧化速率及产物碘值RCOOH+H202{