一种生物柴油专用复合抗氧化剂及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及抗氧化剂的领域，特别涉及一种生物柴油专用复合抗氧化剂及其制备工艺，主要包括维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯，所述维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯的质量比为(3

【技术实现步骤摘要】
一种生物柴油专用复合抗氧化剂及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及抗氧化剂的领域，特别涉及一种生物柴油专用复合抗氧化剂及其制备工艺。

技术介绍

[0002]生物柴油是以含油植物、动物油脂和废弃食用油为原料制成的可再生清洁能源，在现有的生物柴油的生产过程中，传统方法为采用酸碱催化剂进行生产，现阶段更多利用脂肪酶法进行生物柴油的生产，其具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点；生产出来的生物柴油与石化柴油相比为可再生能源，且不会对环境造成危害，但是由于生物柴油中含有大量的碳碳双键和不饱和脂肪酸烷基酯，因此在储存和使用过程中碳碳双键和不饱和脂肪酸烷基酯易与氧气结合，生成不溶性和可溶性的聚合物、老化酸和过氧化物等产物，使得生物柴油发生氧化变质，在使用时造成发动机金属部件腐蚀、橡胶部件老化等问题，限制生物柴油的使用。
[0003]上述相关技术中，专利技术人认为：现有技术生产出的生物柴油的抗氧化性能有待提高。

技术实现思路

[0004]为了延缓生物柴油的氧化速率，本申请提供一种生物柴油专用复合抗氧化剂及其制备工艺。
[0005]第一方面，本申请提供的一种生物柴油专用复合抗氧化剂，采用如下的技术方案：一种生物柴油专用复合抗氧化剂，主要包括维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯，所述维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯的质量比为(3
‑
5):(2
‑
3):(1
‑
3)；所述没食子酸异戊酯的制备方法包括如下步骤：1)将没食子酸、异戊醇和对甲苯磺酸混合后制备成预混液；所用异戊醇与没食子酸的摩尔比为(25
‑
35):(4
‑
8)；2)将步骤1)中制得预混液在120
‑
140℃下反应15
‑
30min后，同时对预混液进行微波处理，微波功率为400
‑
600W；然后添加氯仿、乙酸乙酯溶解沉淀、浓缩、烘干即得。
[0006]通过采用上述技术方案，为了减缓生物柴油的氧化速率，在生物柴油中添加生物柴油专用复合抗氧化剂，这种方式简单易操作；生物柴油在氧化时不饱和脂肪酸甲酯可产生含烯游离基，含烯游离基可与氧进一步结合生成过氧游离基；维生素C作为天然抗氧化剂，可以通过逐级供给电子转变为半脱氧抗坏血酸和脱氢抗坏血酸，在这个过程对含烯游离基和过氧游离基进行清除，从而阻断生物柴油氧化的链式反应，同时维生素C还具有良好的还原性，可以对邻苯二胺和没食子酸异戊酯氧化产生的自由基进行还原，保持生物柴油中复合抗氧化剂的浓度，提高对生物柴油的抗氧化效果；邻苯二胺分子结构中的N
‑
H键易发生均裂，生成的H自由基与含烯游离基的初氧化产物结合，生成稳定物质，终止生物柴油自由基链式反应，实现对生物柴油的抗氧化作用；没食子酸异戊酯添加至生物柴油中后，可以
有效抑制脂肪的氧化，提高生物柴油的存储性能；通过维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯复配作用，使得复合抗氧化剂对生物柴油的抗氧化效果提高，抗氧化作用时间也更长；通过将没食子酸和异戊醇进行混合，在对甲苯磺酸的催化作用下，发生酯化反应，生成没食子酸异戊酯，控制异戊醇的用量，过量的异戊醇会使得没食子酸被稀释，使得酯化反应逆向进行，影响制备的没食子酸异戊酯的产率；通过调节没食子酸和异戊醇的摩尔比，使得没食子酸异戊酯的产率提高，制备出的没食子酸异戊酯的纯度也更好，对生物柴油的抗氧化效果也更好。
[0007]可选的，所述对甲苯磺酸与异戊醇的摩尔比为(3
‑
8):(40
‑
60)。
[0008]通过采用上述技术方案，调节对甲苯磺酸与异戊醇的质量比，当对甲苯磺酸添加量较少时，对没食子酸和异戊醇酯化反应的促进效果不足，影响制备的没食子酸异戊酯的速率和纯度；当对甲苯磺酸含量过多时，酯化反应伴随大量副反应产生，且产生大量的废水，对环境造成污染，因此需要控制对甲苯磺酸的用量，使得在对没食子酸和异戊醇酯化反应进行高效促进的同时，也减少对环境的污染。
[0009]可选的，所述生物柴油专用复合抗氧化剂中还包括酚类抗氧化剂，所用酚类抗氧化剂与邻苯二胺的质量比为(3
‑
5):(2
‑
3)；所述酚类抗氧化剂由迷迭香、茶多酚中的至少一种和特丁基对苯二酚按照质量比(3
‑
5):(1
‑
3)组成。
[0010]通过采用上述技术方案，迷迭香中含有鼠尾酸，由于生物柴油在存放过程中，在光的引发作用下使得基态氧转变成激发态氧，激发态氧易与C
‑
C双键附近的CH3‑
发生反应，使得生物柴油发生氧化，鼠尾酸在具有氧化作用的同时还可以抑制光氧化速率，减缓生物柴油的氧化速率；茶多酚中含有儿茶素，儿茶素中含有两个酚羟基，对生物柴油的抗氧化作用较强；特丁基对苯二酚具有较好的抗氧化作用，还可以直接提供H自由基，终结生物柴油的自由基链式反应，同时特丁基对苯二酚可以与邻苯二胺进行复配，使得邻苯二胺产生的H自由基与氧化反应后的特丁基对苯二酚进行结合，保持特丁基对苯二酚的浓度，进一步提高对生物柴油的氧化抑制效果。
[0011]可选的，所述酚类抗氧化剂由迷迭香、茶多酚和特丁基对苯二酚按照质量比(2
‑
3):(1
‑
2):(1
‑
3)组成。
[0012]通过采用上述技术方案，将迷迭香、茶多酚和特丁基对苯二酚进行复配，添加至生物柴油中，对生物柴油具有良好抗氧化效果的同时，迷迭香还可降低光照对生物柴油氧化作用，进一步提高生物柴油的抗氧化性能。
[0013]可选的，所用维生素C在使用前经过改性处理，制备成改性维生素C，所用改性维生素C的制备方法包括如下步骤：S11：将大豆卵磷脂在水中进行溶解后，制备成壁材溶液；将维生素C溶解在PBS缓冲液中，制备成芯层溶液；S12：将步骤S11中制得的壁材溶液和芯层溶液进行混合制备成混合液，对混合液进行高速剪切乳化制备成乳化液；S13：将步骤S12中制得的乳化液进行冷冻干燥、破碎即得。
[0014]通过采用上述技术方案，维生素C作为天然的抗氧化剂，在对生物柴油具有良好的抗氧化效果，但是本身具有不耐存储、不稳定、脂溶性差的特点，影响维生素C在生物柴油中的抗氧化效果；通过将大豆卵磷脂制备成壁材溶液，对维生素C进行包裹，使得维生素C在使
用前具有良好的耐存储性能，在存储过程中生物活性不易丧失，同时由于大豆卵磷脂具有良好的脂溶性，其对维生素C进行包裹后，将改性维生素C添加至生物柴油中后，通过大豆卵磷脂的溶解，释放维生素C至生物柴油内部，提高生物柴油与维生素C的相容性，进而提高维生素C对生物柴油的抗氧化作用。
[0015]可选的，步骤S11中所用大豆卵磷脂与维生素C的质量比为(10
‑
20):(2
‑
3)。
[0016]通过采用上述技术方案，调节大豆卵磷脂与维生素C的质量比，当大豆卵磷脂的用量较少时，对维生素C的包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物柴油专用复合抗氧化剂，其特征在于：主要包括维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯，所述维生素C、邻苯二胺和没食子酸异戊酯的质量比为(3
‑
5):(2
‑
3):(1
‑
3)；所述没食子酸异戊酯的制备方法包括如下步骤：1)将没食子酸、异戊醇和对甲苯磺酸混合后制备成预混液；所用异戊醇与没食子酸的摩尔比为(25
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35):(4
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8)；2)将步骤1)中制得预混液在120
‑
140℃下反应15
‑
30min后，同时对预混液进行微波处理，微波功率为400
‑
600W；然后添加氯仿、乙酸乙酯溶解沉淀、浓缩、烘干即得。2.根据权利要求1所述的生物柴油专用复合抗氧化剂，其特征在于：所述对甲苯磺酸与异戊醇的质量比为(3
‑
8):(95
‑
105)。3.根据权利要求1所述的生物柴油专用复合抗氧化剂，其特征在于：所述生物柴油专用复合抗氧化剂中还包括酚类抗氧化剂，所用酚类抗氧化剂与邻苯二胺的质量比为(3
‑
5):(2
‑
3)；所述酚类抗氧化剂由迷迭香、茶多酚中的至少一种和特丁基对苯二酚按照质量比(3
‑
5):(1
‑
3)组成。4.根据权利要求3所述的生物柴油专用复合抗氧化剂，其特征在于：所述酚类抗氧化剂由迷迭香、茶多酚和特丁基对苯二酚按照质量比(2
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建斌，张学旺，雷曼云，顾得亮，
申请(专利权)人：上海中器环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：