[发明专利]以大豆毛油制备环氧大豆油的工艺流程

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧类增塑剂制备方法，具体地说是制备环氧大豆油的工艺流程。

背景技术

环氧大豆油（ESO）属于环氧类增塑剂，是一种广泛使用的聚氯乙烯（PVC）增塑剂兼稳定剂，具有良好的热和光稳定作用，与酯类增塑剂相比具有耐抽出、耐迁移、耐挥发、相溶性好及可降解等优点，是唯一可用于食品包装材料的环氧类增塑剂，其作为邻苯二甲酸酯类增塑剂的良好替代品，完全符合欧盟RoHS环保指令及美国FDA食品添加剂规则，已引起越来越多的塑料加工业和增塑剂生产企业的高度关注，当前，我国邻苯二甲酸酯类增塑剂的年产量及消费量均占增塑剂总量的80%以上，环氧大豆油（ESO）还不到10%；而在美国，其消费量仅次于邻苯二甲酸酯和脂肪族二元酸酯增塑剂，居第三位。随着能源和环境危机的加剧，可再生资源的开发利用成为研究热点，因此，开发环氧大豆油（ESO）具有广阔的发展前景。

环氧大豆油（ESO）的制备方法有溶剂法和无溶剂法两种，溶剂法存在溶剂回收困难、成本高、污染大等缺点，目前已被新工艺无溶剂法取代。但无溶剂法仍普遍存在以下不足：

1、          环氧化反应的稳定性较差，产品环氧值不高，色泽较深；

2、          常以单釜生产，生产能力小，安全隐患多；

3、          分离精制工艺的技术水平落后，能耗较高，产品收率低，成本高。

发明内容

为了克服现在技术的不足，本发明提供以大豆毛油制备环氧大豆油的工艺流程，优化生产工艺，提高环氧大豆油（ESO）产品质量，降低成本，增强竞争力，便于推广及应用。

本发明的技术解决方案是以大豆毛油为原料用无溶剂法进行生产环氧值大于6%的环氧大豆油，有如下步骤（物质加入量以大豆毛油为100重量份为基准）：

A、大豆毛油与有机酸及双氧水反应

在装有搅拌桨、温度计、冷凝器反应釜中加入大豆毛油100重量份和有机酸5~20重量份后，以70~100r/min转速搅拌均匀，然后分批加入双氧水40~50重量份和长链烷基氯化铵催化剂0.3~0.6重量份的混合液，以冷水控制反应温度在55~65℃之间，反应5~10小时；

B、A步骤产物以稀碱中和并水洗分离脂肪酸皂

将上述A步骤得到的产物，加入稀NaOH溶液继续搅拌直至中性，然后进入水洗釜，加入软水并以65r/min搅拌不超过2分钟；

C、B步骤水洗后产物进行精制

首先静置4~8小时至油水分离后将水排走，这时油中含水量在10~30%，然后加热至70~100℃，进入离心机进行离心分离掉大部分环氧大豆油中的杂质，如磷脂、水及脂肪酸皂；分离后的环氧大豆油控制在90℃以上，送入闪蒸干燥器中，在真空度不低于0.9MPa下干燥至含水量小于0.3%；干燥后的环氧大豆油经硅藻土形成滤饼的板框式过滤机将油中残留的杂质过滤掉，最后进行包装。

所述的步骤A所使用的有机酸为甲酸、乙酸或丙酸。

本发明的步骤A所使用的长链烷基氯化铵催化剂为十六烷基氯化铵或十八烷基氯化铵。

本发明的积极效果在于：

1、采用双氧水逐步加入使得反应物控制在一定范围内，温度便于控制，从而减少副反应，有利于提高产品环氧值。

2、双氧水、催化剂及有机酸的用量进行细微调整，从而得到更高环氧值。

3、调整反应时间、反应温度使得环氧值最高。

4、工艺优化使得原料消耗、能耗大大降低，产品质量大大提高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程方框图。

图2是本发明与现有技术及国标的各项性能及能耗对比表。

具体实施方式

（一）实施例中的原料

大豆毛油的质量要求为：色泽（罗维棚比色皿133.4mm）：Y＝40，R＝4.0；具有大豆原油固有的气味、滋味；水分及挥发物（%）：0.20；不溶性杂质（%）：0.20；碘值（gI₂/g）：128~129；酸值（mgKOH/g）：1.5~4.0；过氧化值（mmol/kg）：7.5；溶剂残留量（mg/kg）：100；磷含量ppm：143以上。

（二）环氧大豆油性能和测试方法

环氧大豆油环氧值指每100g样品中氧的含量（单位：mg/100g 或%）。依据GB/T 1677-2008国标进行测定，采用盐酸-丙酮法进行测量。

环氧大豆油的酸值指中和1g增塑剂所需要的氢氧化钾的毫克数。依据增塑剂酸值测定的国家标准GB/T 1668-2008进行测定。