一、技術領域
本技術涉及有機化工產品,特別是生物質環氧化合物
二、背景技術
在有機化工行業中,為了提高塑料、橡膠的加工性能,需要添加一定比例的增塑劑。目前普遍使用鄰苯二
甲酸酯類增塑劑,如DOP(鄰苯二甲酸二辛酯),因其含有芳香環,不易生物降解,且有毒,又屬于不可再生的石油化工產品,使用范圍受到較大限制。國內已有不少md增塑劑研究與生產的相關報道,如以大豆油、棉籽油、米糠油、菜籽油、亞麻油等植物油作為原料,經環氧化生產獲得一種md、無味的環氧植物油,用作增塑劑兼熱
穩定劑,對光和熱具有良好的穩定作用。但它們存在以下問題:①與塑料如PVC(聚氯乙烯)相容性較差,必須與鄰苯二甲酸酯類如DOP復配使用,才能產生較好的作用,亦即只能作為PVC的副增塑劑,一般在PVC
樹脂中添加1-3%,對鄰苯二甲酸酯類增塑劑帶來的有毒且不易生物降解的問題,只能起減輕作用而不能從根本上解決;②以植物油作為原料,生產成本較高。安徽省農業科技網介紹一種用
脂肪酸甲酯經氯化甲氧基化制取氯代甲氧基脂肪酸甲酯的方法,作為md增塑劑雖然克服了與塑料之間相容性較差的問題,但其制取過程需要大量使用氯氣,對環境污染嚴重,因此尚未大規模工業化生產。
三、專有技術內容
本技術的目的是提供一種md、易生物降解、與塑料和橡膠之間相容性好、生產成本低的生物化合物增塑劑。
為實現以上目的,本技術提供一種生物質化合物環氧脂肪酸甲酯,它由如下通式構成:
式中R、R`為CnH2n+1,n=0~15。
上述生物質化合物環氧脂肪酸甲酯作為md增塑劑用于塑料和橡膠加工。
環氧植物油如大豆油典型分子式為C57H104O9,而氯氣代甲氧基
脂肪酸甲酯典型組分分子式為C20H38O3CL2,其增塑劑兼穩定劑。
與環氧植物油增塑劑相比,環氧脂肪酸甲酯增塑劑不僅可以wq代替DOP增塑劑制造出md、環保的PVC產品,用于食品包裝、醫療用品材料、玩具和供水管道等,同時也用作纖維素
樹脂和合成橡膠的md增塑劑與軟化劑,在制品的加工中,添加環氧脂肪酸甲酯能明顯提高制品的物理性能和延長老化時間,與鋇、鎘、鋅等金屬
穩定劑并用時,有良好的協同作用。此外,因其還具有良好的潤滑性、相容性和分散性性能,還可用作表面活性劑和分散劑應用于環氧涂料和環氧樹脂等生產行業。
根據環氧脂肪酸甲酯的用途 .
下面通過產品合成與產品應用的具體實施例對本技術作進一步詳細說明。
產品合成實施例1:在5000升的搪瓷釜中,裝料系數按75%,脂肪酸甲酯按重量比(%)組分為棕櫚甲酯**-**、硬脂酯甲酯**-**、油酯甲酯**-**、亞油酯甲酯**-**,物料重量比按
脂肪酸:過氧化氫:有機酯:催化劑:絡合物
穩定劑=1:(**-**):(**-***):(****-****):(****-****),有機酸采用硫酸,用濃硫酸作
催化劑,尿素作穩定劑,以保證過氧
甲酸在反應環境下有一定的穩定性;按配比先將
脂肪酸甲酯、硫酸、甲酸和尿素裝入搪瓷釜中,在攪拌情況下升溫到**℃,停止加熱,開始滴加濃度為**%的過氧化氫;由于是放熱反應,采用冷卻水調溫,以保持釜內溫度為**℃;過氧化氫滴加時間控制在**-**小時,滴加完畢再保溫*-*小時,使釜內環氧化反應充分徹底,得到粗md
增塑劑;經分離、洗滌、脫水、壓濾后得到環氧脂肪酯甲酯成品,其典型組分是環氧油酯甲酯,分子式是C19H36O3。
產品合成實施例2:有機酸用乙酸代替甲酸,其他技術參數和操作步驟同實施例1,得到環氧脂肪酸酯成品。
產品合成實施例3:催化劑由硫酸改為硫酸鋁,過氧化氫滴加時間控制在**-**小時,滴加完畢再保溫*-*小時,其他技術參數和操作步驟同實施例1,得到環氧脂肪酸
甲酯成品。
合成環氧脂肪酸甲酯的化學反應機理:脂肪酸甲酯的環氧化,是脂肪酸甲酯中的碳碳雙鍵的環氧化,以甲酸作載氧體時為例,其機理可用下面的化學反應方程式表示:
HCOOH + H2O2 HCOOH + H2O
甲酸 過氧化氫 催化劑 過氧甲酸 水
RCH= CH R`COOCH3+HCOOH
催化劑+HCOOH
-
環氧脂肪酸甲酯產品用途:作為新型的
增塑劑兼
穩定劑,主要應用于PVC
樹脂,制造md的PVC產品,用于食品包裝材料、醫療用品材料、建筑行業的上水管等,生產的PVC制品性能(包括機械加工性能、耐候性能和塑化性能)達到國際標準要求,但不宜用在高溫電線電纜中。
產品應用實施例1:生產PVC硬板、硬管、硬質玩具等,環氧脂肪酸
甲酯使用期量為3-8%;
產品應用實施例2:生產PVC人造革、涼鞋、軟質玩具、唱片料、醫療器械、汽車地板料、農用噴管、消防水帶、印刷品、手套等,環氧脂肪酸甲酯使用量為10-20%;
產品應用實施例3:生產PVC薄膜、軟管等,環氧脂肪酸甲酯使用量為20-30%;
產品應用實施4:在橡膠制品生產中環氧脂肪酯甲酯使用量為10-20%。
以上應用實施中,根據制品的軟、硬程度,添加量在5-30%之間,添加量越大制品越柔軟,并可取得以下效果:
1、在低溫中能保持制品的堅韌柔軟,增加產品的耐折度,延長產品的使用壽命。添加比例與曲折次數對應關系如下:
添加環氧脂肪酸甲酯比例% 0 5 10
曲折次數(斷裂) 200 1200 3600
2、制品穩定性大大改善,減少鋇鎘鋅穩定的用量,如在PVC制品中添加10-15%的環氧脂肪酸甲酯,可減少鋇鎘鋅穩定劑的使用量30%以上;
3、添加環氧脂肪酸
甲酯的PVC制品在戶外使用,有獨特的耐光、熱、老化性能。
五,5000噸/年項目簡介:
1.環氧大豆油是對精煉大豆油采用過氧化合物處理而制得的一種產品。主要用做聚氯乙烯的增塑劑與熱穩定劑。md,可做主增塑劑使用,是環氧類增塑劑中用量最多的種類。我國近年來各地相繼投資建設大噸位乙烯工程,因而整個塑料加工工業對增塑劑需求也在逐年增加,此外還有一定數量增塑劑產品出口。
本項目采用雙氧水
甲酸法(無溶劑)制
環氧大豆油技術。此技術是國際公認的制備環氧類
增塑劑的良好方法。環氧增塑劑,做為輔助增塑劑與熱
穩定劑使用時,添加量為6%。近些年來,由于對環氧大豆油使用技術不斷提高,亦可做主增塑劑使用,由于其md,且國內外的塑料加工業均高速發展,因而環氧大豆油有良好的市場前景。
2.效益分析及轉讓方式:(按5000噸/年生產規模來估計;實際是否可行需要做項目實地投資可行性研究)
設備投資:5000L不銹鋼(或搪玻璃)反應釜3臺,250--200L不銹鋼計量槽4臺,20--50噸不銹鋼或者碳鋼的各種原料及成品儲罐3臺,真空泵及給料泵3--4臺,0.7 立方米/分鐘空氣壓縮機1臺,混合器及不銹鋼儲罐等專用儀器設備3套,還有水設備以及安裝材料總計70萬元,總投資370萬元(含2噸鍋爐和流動資金300萬);廠 房: 1000 平米(含倉庫500平方米);蒸汽消耗4公斤/平方厘米 (產品耗蒸汽估計0.5噸/噸 );噸總成本: 9000元/噸;售 價: 10000元/噸;噸毛利稅:500--1000元/噸;年毛利稅:400--1000 萬元。
這個項目是簡介修改資料, 供你參考, 見面洽談合作方式,見面后提供工藝流程方案,施工圖;并進行指導安裝,達到試車投產,出合格產品;請郵寄往返路費5000元, 見面洽談;郵寄到郵政儲蓄卡: 車太夫的帳號里。具體合作條件見面商定;地區市技術轉讓費10 萬,短期聘用技術指導服務費半年9萬;長期技術聘用顧問2人:月工薪9000元/2人,聘用期一年,聘方負責管吃住。 具體條件可以見面洽談。見面后給項目廠房規劃設計圖和生產工藝流程示意圖,和企業一起做項目可行性分析。
華泰生物化工技術有限公司從事企業技術項目開發, 項目調研,評估,論證等企業發展的工作,企業發展規劃項目推薦招商工作,從事塑料添加劑--納米氫氧化鎂和新型
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甲酯塑料
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