[发明专利]一种通过环氧化磷脂制备环保增塑剂的方法

说明书

本发明涉及一种通过环氧化磷脂制备环保增塑剂的方法，属于包装材料助剂加工领域。其以大豆磷脂为原料，甲苯为溶剂，浓度30%‑50%的双氧水为环氧化活性氧源，冰乙酸（或甲酸）为活性载氧体，732#强酸性阳离子交换树脂为催化剂，加热条件下反应制得环氧型环保增塑剂，具有良好的乳化分散性；所获产品环氧值最高可达4.9左右，碘值19g/100g以下。本发明采用阳离子交换树脂作为催化剂，反应速度快，所得产品环氧值较高，不具腐蚀性，更加安全可靠；磷脂来源为油脂加工过程中的下脚料，来源丰富且价格低廉；本发明能够有效拓展磷脂的应用领域，同时提高其附加产值。

技术领域

本发明涉及一种通过环氧化磷脂制备环保增塑剂的方法，属于包装材料助剂加工领域。

背景技术

目前在塑料加工行业，以石油为原料的邻苯二甲酸酯类增塑剂仍然是使用最广泛的一类增塑剂，但此类增塑剂为低分子物质，易使制品老化，对人体健康有着潜在的危害。同时随着石油价格逐年上涨，人们对于环境保护的要求越来越高，聚氯乙烯（PVC）的制品加工过程对增塑剂安全、稳定等性能要求也逐步提高，因此环氧类增塑剂凭着无毒、耐热、耐光、稳定性好的突出优点逐渐成为国内外应用的趋势。

同时磷脂具有两亲的分子结构，两个脂肪酸链（通常碳原子数为14—18）为疏水基，磷酸和胆碱等基团为亲水基，属于性能良好的两性表面活性剂，可以大大降低水油之间的界面张力，使得水油混合液成为均匀稳定的乳化液，增加其他助剂在聚合物中的相容性。

我国植物油脂资源丰富，磷脂作为油脂加工过程中的副产品，来源广泛价格低廉。目前我国对于磷脂的开发利用数量非常有限，多数因长期贮存而腐败变质，常用的处理方法经济效益低且对环境污染大，所耗能源量多，而国外已有大量研究应用将磷脂作为增塑剂或表面活性剂应用到包装材料方面。如果能够对磷脂进行深加工，提高其附加产值，就能转资源优势为产业优势和经济优势，为国民健康和经济发展做出卓越贡献。

国内外关于油脂和脂肪酸产品环氧化已有大量研究，但关于磷脂环氧化研究较少。相较于油类产品，磷脂同样具有丰富的碳碳双键，但磷脂易吸水变成胶状物导致后处理困难，另一方面磷脂黏度较大，对反应条件要求很高，因此油类产品的环氧化方法并不完全适用于双键含量高的磷脂产品。国外Jala(Journal of Applied Polymer Science.,2013,127(4)2945-2951)等人通过化学酶法制备环氧卵磷脂，并研究其最佳物料配比及反应条件，反应条件温和，基本无副产物且未引入其他杂质，但所使用的诺维信435脂肪酶价格较高，市场价为400元/10g，成本过高不适于工业推广。Das(Journal of the AmericanOil Chemists’ Society,. 2006,83(12),1015-1020)等人采用酯交换法将磷脂与12-环氧油酸酯交换得到环氧磷脂，该法采用原料为脱油卵磷脂，后处理中需不断通过丙酮提取，成本较高且工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种兼具增塑与乳化分散功能的一种通过环氧化磷脂制备环保增塑剂的方法。

按照本发明提供的技术方案，一种通过环氧化磷脂制备环保增塑剂的方法，步骤如下：

（1）取50g磷脂置于烧杯中，再量取50-60g甲苯以充分溶解环氧化磷脂，均匀搅拌制备成混合液；

（2）按步骤（1）中磷脂的双键摩尔比为1：0.3-0.7添加乙酸或甲酸，按与步骤（1）中磷脂的质量比为1：0.12-0.42添加催化剂，并搅拌混合；

（3）将步骤（2）制备所制得的混合液边搅拌边加入装有冷凝回流器、滴液漏斗和搅拌装置的三口烧瓶中，置于恒温水浴锅中，缓慢搅拌升温至50-75℃；

（4）待温度稳定后将搅拌速度调至800-1500r/min，通过滴液漏斗缓慢滴加质量浓度为30%-50%的双氧水，保持均匀滴加速度，缓慢滴加30-60min，其中磷脂的双键与双氧水摩尔比为1：1-1.9，滴加完毕后继续反应3-8h；