本发明专利技术公开了二乙酰环氧植物油酸甘油酯，其通式为(I)或(II)，它比环氧大豆油稳定性好，流动性好，分子量低，与塑料PVC的相溶性好，是一种新型的性质优良的无毒塑料增塑剂；本发明专利技术还公开了从植物油出发合成二乙酰环氧植物油酸甘油酯的方法，首先用植物油与甘油在催化剂作用下进行酯交换，得到植物油酸单甘油酯，然后再乙酰化合成二乙酰植物油酸甘油酯，最后在甲酸和双氧水的环境中进行环氧化反应，合成得到二乙酰环氧植物油酸甘油酯。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种增塑剂，同时还涉及这种增塑剂的合成方法，尤其是从植物油出发合成此增塑剂的方法。
技术介绍
近年来，我国已成为亚洲地区增塑剂生产和消费最多的国家，随着人们环境保护意识的增强，医药以及食品包装、日用品、玩具等塑料制品对增塑剂提出了更高的卫生要求。长期以来增塑剂主要是以邻苯类产品为主，但是人们发现该类增塑剂有毒，具有致癌的潜在危险。欧盟食品安全机构EFSA对D0P、D0A的浓度进行了限定，所以无毒环保的增塑剂成为全球增塑剂研究的重点。PVC熔点高，可加工温度范围窄，不加稳定体系的话很难加工成型，要提高其可塑性必须加入增塑剂来降低它的粘流温度(Tf)，而且加入增塑剂后可以降低聚合物分子间的范德华力，增加高分子链的移动性，提高聚合物的可塑性，扩大其加工温度范围，从而可以制造出具有较高抗张强度与断裂伸长率的软质制品，使硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、挠曲性和柔韧性提高。环氧米糠油、环氧亚麻油、环氧大豆油等环氧化合物，由于其具有增塑剂兼热稳定剂的优良性能，在塑料工业中用途广泛。环氧大豆油由于具有良好的耐热性、耐光性、互渗性、低温柔韧性，且挥发度低，是目前增塑效果比较好的无毒、环保、可再生资源制备的增塑剂，是美国食品药物管理局(FDA)批准的唯一可用于仪器包装材料的增塑剂，应用非常广泛，特别是用于食品、药品塑料包装材料、儿童玩具以及家庭装饰材料的助剂等方面。据中国专利CN101691524A介绍，使用环氧大豆油作为增塑剂的PVC塑料制品，不仅其原料成本会有所降低，它的各项物理性能还有不同程度的提高，如耐加工性、耐热老化性、耐折性等。 PVC硬片曲折试验中，不加环氧大豆油的PVC曲折约200次后折断，加入4%环氧大豆油后， 该数值达到3600次。它的另一个显著特点是低温增塑性非常优良，添加环氧大豆油后的 PVC树脂，在低温情况下，其增塑效果优于其他常用的增塑剂。环氧大豆油是大豆油经过过氧化物氧化而制得的一种化工产品。随着塑料工业的发展，具有多种功能的环氧油被越来越多地应用。环氧脂肪酸甲酯是天然植物油和醇类酯化后经环氧化制成，其中中国专利 CN1966497、CN101235021A、CN101885710A 和 CN101891713A 分别报导了它的合成方法，并指出它们是一种使用广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂，挥发性低，在PVC制品加工过程中完全代替了环氧大豆油和D0P，产品的相容性优于D0P，加工时耐热挥发性优于DBP，在制品的加工中能明显提高制品的物理性能和延长制品使用时间。与金属稳定剂并用时，有良好的协同稳定效应。三醋酸甘油酯具有广泛的用途，主要用作卷烟过滤嘴的增塑剂，也可用作食品添加剂，其毒性低，可作蔬菜、水果、动物胶和合成胶的温和杀菌剂，也可作某些香料的定香剂 等等。单硬月旨酸双乙酷甘油酉旨(Fully acetylated glycerol monostearate)禾口单12-羟乙酉旨硬月旨酸双乙酰甘油酉旨(Fully acetylated glycerol monoester on12-hydroxystearic acid)具有较小的分子量(约500左右)，具有较高的沸点(大于 3000C )和较高的闪点)，具有较好的流动性及较低的粘度，可作为聚氯乙烯塑料的 增塑剂。环氧大豆油主要为环氧亚油酸酯、环氧油酸酯、环氧棕榈酸酯的混合物，常温下为 浅黄色粘稠状液体，流动点_1°C，沸点150°C，着火点310°C，粘度325mPa. S(25°C )，折光率 1. 4713 (25 0C )。环氧大豆油分子量较大、粘性较大、流动性差，但由于其结构中包含环氧基团，具 有较好的热稳性及与塑料的相溶性；三醋酸甘油酯分子较小，其粘度较环氧大豆油小，我们 结合它们相互结构的特征和性质，希望能找到一种增塑效果与环氧大豆油相似，但分子量 低、流动性好的环氧乙酸酯类增塑剂。
技术实现思路
二乙酰环氧植物油酸甘油酯，它比环氧大豆油稳定性好，流动性好，与塑料PVC的 相溶性好，是一种新型的性质优良的无毒塑料增塑剂。其合成原理是首先用植物油与甘油在催化剂作用下进行酯交换，得到植物油酸 单甘油酯，然后再乙酰化合成二乙酰植物油酸甘油酯，最后在甲酸和双氧水的环境中进行 环氧化反应，合成得到二乙酰环氧植物油酸甘油酯。其反应原理可用下列化学反应式表 示1.植物油与甘油进行酯交换权利要求1.乙酰环氧植物油酸甘油酯，通式为(I)或(II)的化合物，2.如权利要求1所述的二乙酰环氧植物油酸甘油酯，其特征是R为选自大豆油中的十六酸、十八酸、顺式-9-十八烯酸、顺式·9、顺式-12十八烯酸、顺式-9、顺式-12、顺式-15 十八烯酸；或选自米糠油中的油酸、亚油酸、棕榈酸；或选自棕榈油中的硬脂酸、油酸、亚油酸；或选自菜籽油中的花生酸、油酸、亚油酸、芥酸、亚麻酸。3.—种从植物油出发合成如权利要求1所述的二乙酰环氧植物油酸甘油酯的方法，包括以下步骤a.植物油与甘油进行酯交换；4.如权利要求3所述的合成方法，其特征是=HR3为选自大豆油中的十六酸、十八酸、顺式-9-十八烯酸(油酸)、顺式·9、顺式-12十八烯酸(亚油酸)、顺式-9、顺式-12、 顺式-15十八烯酸(亚麻油酸)；或选自米糠油中的油酸、亚油酸、棕榈酸；或选自棕榈油中的硬脂酸、油酸、亚油酸；或选自菜籽油中的花生酸、油酸、亚油酸、芥酸、亚麻酸。5.如权利要求3所述的合成方法，其特征是所述步骤a的甘油用量是植物油用量的 18-25% (w/w) ο6.如权利要求3所述的合成方法，其特征是所述步骤a的酯交换反应还可加入催化剂，所述催化剂选自氢氧化鈉、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、甲醇钠、乙醇钠中的至少一种。7.如权利要求6所述的合成方法，其特征是所述酯交换催化剂的用量是植物油用量的 0. 01-0. 04% (w/w)。8.如权利要求3所述的合成方法，其特征是所述步骤b中的乙酰化反应还可以加入催化剂，所述催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸、酸性离子交换树脂中的至少一种，用量是植物油酸单甘油脂用量的0.3% -0.6%。9.如权利要求3所述的合成方法，其特征是所述步骤b中的乙酰化试剂选自乙酰氯、 冰醋酸、乙酸酐，用量是植物油酸单甘油脂用量的40% -50%。10.如权利要求3所述的合成方法，其特征是所述步骤b中还可以使用吊水剂，所述吊水剂选自苯、环己烷、己烷，其用量是植物油酸单甘油脂用量的35-40%。11.如权利要求3所述的合成方法，其特征是步骤c中，还加入甲酸或乙酸，其中，二乙酰大豆油酸甘油酯双氧水甲酸或乙酸催化剂=1 0. 4-0. 7 0. 04-0. 08 0. 001-0. 003(摩尔比)。12.如权利要求11所述的合成方法，其特征是所述步骤c中的环氧化反应中还可以加入硫酸或磷酸。全文摘要本专利技术公开了二乙酰环氧植物油酸甘油酯，其通式为(I)或(II)，它比环氧大豆油稳定性好，流动性好，分子量低，与塑料PVC的相溶性好，是一种新型的性质优良的无毒塑料增塑剂；本专利技术还公开了从植物油出发合成二乙酰环氧植物油酸甘油酯的方法，首先用植物油与甘油在催化剂作用下进行酯交换，得到植物油酸单甘油酯，然后再乙酰化合成二乙酰植物油酸甘油酯，最后在甲酸和双氧水的环境中进行环氧化反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．二乙酰环氧植物油酸甘油酯，通式为（Ｉ）或（ＩＩ）的化合物，其中，Ｒ为植物油中２０个碳原子以下的脂肪酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓健能，李道斌，
申请(专利权)人：广州市海珥玛植物油脂有限公司，南通海珥玛植物油脂有限公司，
类型：发明
国别省市：81
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