[发明专利]半干性油或干性油全质利用制备增塑剂及润滑剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种干性油或半干性油的利用方法，特别涉及一种由干性油或半干性油制备的二酸二酯和乙撑双脂肪酸酰胺的全质利用方法。

背景技术

半干性油或干性油脂在空气中易氧化干燥形成富有弹性的柔韧固态膜的油类。主要成分是桐酸、亚麻酸、亚油酸等不饱和脂肪酸的甘油酯。碘值在130以上。例如桐油、亚麻油及光皮树油等。我国干性油或半干性油以前主要是在中药中或者是传统手工艺品中应用，现在经过其它物质的改性在更多领域得到应用，例如，环氧亚麻油可作增塑剂，它是一类含有三元环氧基结构化合物，不仅对聚氯乙烯起增塑作用，而且可以阻滞聚氯乙烯塑料的连续分解，起到稳定剂的作用，环氧亚麻油与有机金属盐稳定剂同时使用能产生协同效应，减少有机金属盐的用量。以桐油、甲醇为原料，用KOH作催化剂，醇解桐油得到桐油酸甲酯。桐油酸甲酯经聚合后与二元胺缩聚，可生成非反应型聚酰胺树脂，可以用于轮转凹板印刷及橡胶凸板印刷油墨。但是都没有能够充分的利用干性油或半干性油。

增塑剂是添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。增塑剂广泛应用于玩具、食品包装、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件如血浆袋和成套输液器等大量耐用并且易造型的塑料制品中。它是塑料加工助剂中消费量最大的品种，其产量约占塑料助剂总产量的60％。主要应用于聚氯乙烯(PVC)制品的增塑剂的品种繁多，在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上，作为商品生产的增塑剂不过200多种。增塑剂中邻苯二甲酸酯类增塑剂用量最大，约占增塑剂总产量的80％，我国该类增塑剂主要以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主。研究证实，邻苯二甲酸酯类增塑剂可以经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种途径进入人体.对机体多个系统均有毒性作用，被认为是一种环境内分泌干扰因子。而非邻苯类的增塑剂不到总产量的10％，生物可降解和以生物质为原料的增塑剂产品极少.无法满足PVC塑料加工业对增塑剂无毒、可生物降解和增塑能力高的要求。大力发展无毒增塑剂，加快淘汰有毒增塑剂、开发推广新型无毒增塑剂特别是卫生要求性高的产品，是塑料助剂行业的当务之急。

发明内容

为了应对国内现有主要增塑剂有毒且无法生物降解、对干性油及半干性油的利用率不高的缺点，本发明提供了一种半干性油或干性油全质利用制备增塑剂及润滑剂的方法，由干性油或半干性油制备生物基增塑剂及润滑剂，产物具有无毒、性能良好的优点。

本发明的技术方案为：一种半干性油或干性油全质利用制备增塑剂及润滑剂的方法，包括如下步骤：

第一步：制备脂肪酸酯：

将半干性油或干性油加热并减压脱水后冷却，在低碳醇和无机碱催化剂作用下，进行酯交换反应，反应结束，沉静分离出甘油，水洗除去无机碱催化剂，蒸出游离水得到脂肪酸酯；

第二步：制备二酸二酯生物基增塑剂：

将100份重量的脂肪酸酯和20～120份重量的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，在相对于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯质量的0.5％～1.5％的阻聚剂的存在下，于100～200℃进行加成反应2～8h，反应结束后，升温减压蒸馏除去过量的未反应的脂肪酸酯，所得产物经活性炭脱色，得二酸二酯生物基增塑剂；

第三步：制备润滑剂：乙撑双脂肪酸酰胺

将第二步反应中减压蒸馏出的过量的未反应的脂肪酸酯与占脂肪酸酯质量10％～12％的乙二胺于120～200℃酰胺化反应2～8h，制备得到润滑剂乙撑双脂肪酸酰胺。

所述的半干性油或干性油为含有桐酸、亚麻酸及亚油酸的桐油、亚麻油或光皮树油中的任意一种。

第一步反应中所述的无机碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种；第一步反应中所述的低碳醇为含有C1～4的脂肪醇。

第二步中所述的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯为含C2～C12的脂肪醇酯。

第二步反应中所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚中的一种或几种。

制得的二酸二酯生物基增塑剂作为耐热、耐寒型增塑剂的应用。

二酸二酯生物基增塑剂的主体结构式为：

在结构式中，R1代表C1～C4的烷烃，R2代表C2～C12的烷烃。

乙撑双脂肪酸酰胺的主体结构式为：

在结构式中，R3代表C15～C17的烷烃

有益效果：