[发明专利]一种餐厨回收油连续增酯制备耐迁移生物基增塑剂的方法

说明书

本发明公开了一种餐厨回收油连续增酯制备耐迁移生物基增塑剂的方法。该方法利用克莱森缩合反应将第一个短酯引入餐厨回收油脂肪酸甲酯α位，再利用卤代酯与第一步产物中剩余α‑氢间亲核取代反应，将第二个短酯引入脂肪酸甲酯α位。产物含三个酯基，与PVC互作强度显著提升，迁移率与传统邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）增塑剂相当，闪点超过210℃，可100%取代有毒DEHP，作为主增塑剂用于各类PVC制品的制造，制品使用寿命长且不含高风险、禁用物质，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及一种餐厨回收油连续增酯制备耐迁移生物基增塑剂的方法，属于塑料助剂领域。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）规模化商业应用始于1926年，现已发展成为世界五大通用塑料之一，应用极其广泛，是关系国计民生的重要工业物资。

为降低PVC的玻璃化转变温度，改善其加工性能和制成品的柔韧性，在PVC树脂中必须加入增塑剂。邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）是目前应用最为广泛的PVC主增塑剂，但具有致癌风险和雌性生殖毒性，已被欧盟、美日等发达国家列为高度关注物质，明确规定不能用于儿童玩具、食品包装等与人体密切接触的PVC制品中。

我国以餐厨回收油为原料研制的环氧脂肪酸甲酯生物基增塑剂不依赖石化资源、可再生、与PVC相容性好、价格低廉，被认为是最具潜力的DEHP无毒替代品之一。然而，这类环保增塑剂却长期面临不耐迁移（雾化值＞30mg/（100℃·16小时））、闪点低（160-180℃）瓶颈问题，只能作为辅增塑剂使用，对有毒DEHP的取代度只有20-30%。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种餐厨回收油连续增酯制备耐迁移生物基增塑剂的方法，其特征在于该方法的工艺步骤和条件如下，以下所用物料的份数均为重量份数：

（1）预处理：将餐厨回收油100份升温至40-60℃后沉降、过滤，除去固体杂质，再经脱盐、脱胶、脱色、脱臭处理后备用；

（2）酯化：将预处理后的油料100份、甲醇1-3份、浓硫酸0.5-1.0份混合均匀，在70-80℃回流条件下酯化2-3小时，反应完毕后，将产物水洗至中性、静置分层，取上层油料减压蒸馏脱水；

（3）酯交换：将酯化后的油料100份、甲醇4-6份、碱催化剂0.5-1.5份混合均匀，在55-65℃回流条件下酯交换2-3小时，反应完毕后，将产物水洗至中性、静置分层，取上层油料减压蒸馏脱水；

（4）第一步增酯：将酯交换后的油料100份、碳酸二甲酯200-290份、碱催化剂20-30份混合均匀，在50-70℃回流条件下反应6-8小时，反应完毕后，将产物过滤，减压蒸馏脱除碳酸二甲酯；

（5）第二步增酯：在50-70℃、搅拌条件下，将卤代酯20-30份滴加入第一步增酯后的油料100份中，5-6小时滴加完毕，再继续保温搅拌1-2小时，反应完毕后，将产物过滤，用稀盐酸中和至pH=5-6，再水洗至中性、静置分层，取上层油料减压蒸馏脱水；

（6）环氧化：取50wt%的双氧水6-8份、活性氧载体0.8-1.2份、酸催化剂0.1-0.5份、稳定剂0.05-0.1份混合均匀，制得活性过氧酸，再采用滴加方式将其滴加入第二步增酯后的油料100份中，反应温度60-65℃，滴加时间控制在1-2小时内，滴加完毕继续保温搅拌4-8小时，反应结束后分去下层酸水，上层产物水洗至中性，并减压蒸馏脱水，即得产品；

步骤（3）中所述碱催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或多种；

步骤（4）中所述碱催化剂为甲醇钠、氢化钠中的一种或多种；

步骤（5）中所述卤代酯为4-碘丁酸甲酯、3-碘丙酸甲酯中的一种或多种；

步骤（6）中所述活性氧载体为甲酸、乙酸中的一种或多种；