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环氧脂肪酸甲酯的制备及应用

 

 
    增塑剂是应用广泛的塑料橡胶添加剂之一,其中邻苯二甲酸酯类应用较为广泛。随着人们对塑料增塑剂安全性能要求的不断提高,环氧增塑剂越来越受到国内外的重视。环氧脂肪酸甲酯是一种新型环保增塑剂,具有无毒、光热稳定性好、相容性好、挥发性低、迁移小等优点,可有效替代邻苯二甲酸酯类的使用。
    在环氧脂肪酸甲酯的合成中,用甲酸和过氧化氢形成环氧化剂过氧甲酸,环氧脂肪酸甲酯中的双键称取自制脂肪酸甲酯、甲酸、催化剂适量,加入机械搅拌、恒压滴漏斗的三口烧瓶中,在搅拌下油浴加热,升温至预定温度,缓慢滴加过氧化氢,滴加后保持反应温度一定时间。反应完成后,将反应液转移至分液漏斗,丢弃下层水层。油层用一定量的5%NaOH水溶液碱洗,再用热水冲洗至pH≈7,水层分离得到粗品。通过减压蒸馏得到目标产物环氧脂肪酸甲酯。
    甲酸路线适合工业化生产环氧脂肪酸甲酯。复合表面活性剂的加入缩短了反应周期。采用对甲苯磺酸作酸催化剂,对操作人员和设备有利。更佳工艺条件为:脂肪酸甲酯:甲酸:过氧化氢=1∶0.1∶0.6,对甲苯磺酸=1.5%,复合表面活性剂=0.2%,反应时间4h,反应温度60℃。在此条件下,产品环氧值可达62.4%。
    环氧值按gb1677-81测定。通过红外光谱扫描对产物的结构进行了表征。环氧脂肪酸甲酯在3008.95cm-1波数处碳-碳双键有明显的拉伸振动,而环氧脂肪酸甲酯在同一波数附近没有这种特征峰。同时,环氧脂肪酸甲酯在843.5cm-1波数处有一个环氧基特征峰,表明环氧脂肪酸甲酯发生了双键环氧化反应。
    环氧脂肪酸甲酯可用于生产普通PVC塑料制品和特殊功能PVC塑料制品。具有配伍性好、水提取率低、塑化效率高、无毒不挥发、对人体无潜在危害等特点。将本品添加到塑料制品中,可提高制品的柔韧性、光泽度、耐寒性、热稳定性和光稳定性,减少稳定剂的用量。因此,该产品不仅可以用于一般的PVC塑料制品,而且在儿童玩具、食品、医药等。
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