Dengan perkembangan pesat industri plastik, permintaan untuk pemplastik semakin banyak. Pada masa yang sama, dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan kesedaran orang terhadap perlindungan alam sekitar, bahan tambahan plastik juga mengemukakan keperluan kesihatan yang lebih tinggi. Kerana ester-ester phthalate plasticizer yang biasa digunakan mempunyai potensi risiko karsinogenik, ia adalah tempat yang panas untuk membangun plasticizer baru yang tidak toksik. Minyak kacang soya epoxy adalah Plasticizer bukan toksik yang baru dibangunkan, yang mempunyai prospek luas dalam plastik, terutamanya dalam pemprosesan polyvinyl chloride.
Hartanah dan aplikasi minyak kacang soya epoxy
Minyak soya epoksi adalah produk kimia yang dibuat menggunakan rawatan peroksida minyak kacang soya halus, nama Inggeris ialah Epoxidizedsoy-beanoil (ESO), formula molekul c57h98o12, berat molekul adalah kira-kira 1000. Pada suhu bilik untuk cecair seperti cairan minyak likat kuning, aliran titik-1 ℃, titik mendidih 150 ℃ (0.5kPa), titik pencucuhan 310 ℃, kelikatan 325mpa? s (25 ℃), indeks refraktif 1.4713 (25 ℃). Larut dalam hidrokarbon, keton, ester, alkohol cair dan pelarut organik lain. Sedikit larut dalam etanol, tidak larut dalam air.
Minyak kacang soya epoksi kerana rintangan haba yang baik, cahaya, kebolehtelapan bersama, kelembutan dan keliatan yang rendah, dan turun naik yang rendah, tiada ketoksikan, jadi aplikasi itu agak luas, terutama untuk plasticizer bahan pembungkusan makanan dan dadah. Minyak kacang soya epoksi digunakan secara meluas dalam pemprosesan PVC. Kumpulan epoxy boleh memerangkap radikal bebas cl-degradasi PVC, menamatkan tindak balas radikal bebas degradasi PVC, memperlahankan kadar kemerosotan, meningkatkan cahaya, rintangan haba dan rintangan minyak produk PVC, dan memberikan produk dengan kekuatan mekanikal yang baik , cuaca dan sifat elektrik. Ia bukan sahaja mempunyai kesan pengekstrakan terhadap polivinil klorida, tetapi juga dapat menjadikan atom klorin aktif dalam rangkaian stabil polivinil klorida, dan dengan cepat dapat menyerap HCL yang terdegradasi oleh haba dan cahaya, dengan itu menghalang penguraian berterusan polivinil klorida dan menstabilkan fungsinya. Dalam filem pertanian, paip PVC terbuka dan produk kabel untuk menambah minyak soya epoksi, boleh menjadikan rintangan haba produk, toleransi cahaya dan rintangan cuaca yang baik. Di samping itu, kesesuaian minyak kacang soya epoksi dengan PVC sangat baik, dengan cepat boleh disebarkan secara bersamaan dalam sistem PVC, dengan itu melemahkan daya antara makromolekul PVC, meningkatkan aktiviti di antara molekul. Dalam proses pemprosesan PVC, selagi penggunaan sedikit minyak kacang soya epoksi akan mengurangkan penggunaan tenaga pemprosesan, meningkatkan kelajuan pemprosesan, memperbaiki keadaan operasi, meningkatkan kualiti permukaan produk, mengurangkan kos, meningkatkan kecekapan ekonomi memainkan yang positif peranan. Minyak kacang soya epoksi dan plasticizer polyester boleh mengurangkan penghijrahan pempolimeran poliester. Ia mempunyai kesan sinergistik yang baik apabila digunakan dengan penstabil garam logam seperti kadmium dan zink. Penggunaan produk ini boleh menjadi sesuai untuk mengurangkan jumlah plasticizer, penstabil dan pelincir yang lain. Produk ini digunakan untuk semua jenis produk PVC, botol telus, kotak telus, pelbagai bahan pembungkusan makanan, produk perubatan "beg darah transfusi", pelbagai filem, kepingan, tiub, meterai peti sejuk, peralatan penyejukan dan kenderaan bermotor yang digunakan gas buatan, kulit tiruan, kulit lantai, kertas dinding plastik, dawai dan kabel dan lain-lain produk plastik kegunaan harian, tetapi juga untuk dakwat khas, Stabilizer komposit cecair. Produk plastik PVC luar, membran kalis air, pintu plastik dan tingkap, kertas dinding pelekat, filem plastik dan sebagainya mesti menggunakan minyak soya epoksi, untuk memastikan bahawa produk tidak toksik, telus, panas, suhu rendah, toughening, anti-penuaan dan sebagainya. pada. Di samping itu, kerana minyak kacang soya epoksi yang tidak toksik, juga boleh digunakan sebagai bahan pembungkusan makanan, mainan dan bahan hiasan rumah, seperti aditif.
Kaedah pengeluaran 2 minyak soya epoksi
Kaedah pengeluaran utama minyak soya epoksi adalah kaedah pelarut dan kaedah bebas pelarut, kaedah pengeluaran utama adalah pengoksidaan asid peracetik, pemangkinan resin pertukaran ion, pemangkinan aluminium sulfat, pengoksidaan asid peracetik dan kaedah pengoksidaan pemindahan fasa.
2.1 Kaedah Pengoksidaan Asid Peracetic
Proses ini mengambil benzena sebagai pelarut, asid sulfurik sebagai pemangkin, asid formik dan hidrogen peroksida untuk menghasilkan asid peracetic dengan kehadiran asid sulfurik, dan epoxidation minyak soya untuk menghasilkan minyak kacang soya epoksi. Minyak kacang soya, asid formik, asid sulfurik dan benzena dimasukkan ke dalam cerek reaksi mengikut nisbah dos tertentu, kacau dan mencampur rata. Kandungan 40% (WT) hidrogen peroksida perlahan-lahan ditambah kepada pengadukan. Semasa proses titisan, suhu tindak balas dikawal oleh air penyejuk dan pecutan penurunan penyesuaian. Selepas hidrogen peroksida ditambahkan, kacau selama tempoh masa, dan sebagainya pada suhu bahan dalam air penyejuk tidak naik, atau sedikit penurunan, anda boleh berhenti kacau. Kemudian stratifikasi statik, lapisan atas lapisan minyak, mengandungi produk dan benzena, lapisan air asid sisa yang lebih rendah. Selepas air asid sisa dipisahkan, lapisan minyak dinetralkan dan dicuci dengan 2% -5% cair soda cair, dan kemudian dibasuh menjadi neutral. Setelah pemisahan air, lapisan minyak disuling, campuran benzena dan air dipisahkan oleh pemeluwapan, dan 80% benzena dapat dikitar semula. Cecair cerek dimampatkan, dan kemudian produk siap ditapis oleh tekanan. Proses ini mempunyai kelajuan tindak balas cepat dan suhu rendah, tetapi prosesnya panjang dan kompleks, kualiti produk tidak stabil, nilai epoksi adalah kira-kira 5%, kos pengeluaran tinggi, peralatan itu banyak, rawatan "tiga-sisa" kuantiti besar, benzena pelarut mempunyai ketoksikan tertentu. sedang secara beransur-ansur digantikan dengan kaedah bebas pelarut. 2.2 Kaedah Pengoksidaan Asam Peracetic
Asid bentuk atau asid asetik dan hidrogen peroksida bertindak balas untuk menghasilkan oksida cincin di bawah tindakan pemangkin asid sulfurik, dan tambah agen pengoksidaan cincin kepada minyak kedelai dalam julat suhu tertentu, selepas reaksi selesai, produk diperolehi dengan membasuh alkali , pembersihan air dan penyahmampatan penyahmampatan. Proses pengeluaran kaedah ini pendek, suhu tindak balas adalah rendah, masa tindak balas adalah pendek, produk sampingan sedikit, kualiti produk yang tinggi, dan teknologi pengeluaran benzena sebagai pelarut pada dasarnya digantikan. Kerana molekul asid formik lebih kecil daripada asid asetik, kadar pengoksidaan asid peracetic lebih tinggi daripada asid peracetic, jadi kualiti produk yang dihasilkan oleh asid formik sedikit lebih baik dan proses reaksi lebih pendek. Pada masa ini, kebanyakan perusahaan pengeluaran menggunakan asid formik sebagai pengangkut oksigen aktif epoxidation, penggunaan asid formik dan beberapa penguraian asid karbon monoksida yang dihasilkan oleh ketoksikan. Institut Light dan Kimia Dalian di bawah keadaan bebas pelarut, mengkaji sintesis minyak kacang soya epoksi oleh asid peracetic dan pengaruh keadaan tindak balas utama pada epoxidation, dan laluan teknikal, proses teknologi, keadaan teknologi dan kualiti produk daripada sintesis minyak kacang soya epoksi dengan kaedah pelarut dan kaedah tanpa larutan dibandingkan. Telah didapati bahawa kaedah bebas pelarut mempunyai kelebihan proses pengeluaran yang mudah, tiada masalah pemulihan pelarut, penggunaan bahan mentah yang rendah, kitaran pengeluaran pendek, kualiti produk yang mencapai tahap produk domestik yang serupa, menyelesaikan masalah pencemaran benzena pelarut proses pengeluaran, dan meningkatkan persekitaran pengeluaran pekerja. Pada masa yang sama, Institut Kejuruteraan Kimia Fujian di Zhangzhou kilang kimia, penggunaan proses epoksidasi satu-langkah bebas pelarut, iaitu, hidrogen peroksida dan asid asetik glasial dalam kehadiran pemangkin di bawah reaksi pembentukan asid asetik, asid asetik dan tindak balas minyak kacang soya yang disempurnakan untuk mendapatkan minyak kacang soya epoksi. Ia mengatasi kelemahan banyak langkah sintetik benzena sebagai pelarut, asid sulfurik sebagai pemangkin, kos produk yang tinggi, banyak rawatan "tiga sisa" dan hasil yang rendah. Kestabilan termal pelekat minyak kedelai epoksi yang dihasilkan oleh proses bebas pelarut telah meningkat dengan jelas, dan kestabilan haba epoksi (epoksi) telah meningkat daripada 60% -80% proses pelarut kepada lebih daripada 95%, sementara masalah "tiga buangan "pencemaran dan peralatan saluran paip kakisan telah diatasi. Di samping itu, para penyelidik mendapati bahawa menggunakan pelarut ammonia-hydrogen peroksida untuk memperbaiki minyak mentah boleh mengurangkan kehilangan minyak, dan menjadikan warna minyak halus lebih baik daripada standard minyak yang boleh dimakan; tindak balas epoksidasi tanpa pemangkin, menggunakan urea sebagai komponen utama penstabil, masa tindak balas epoksidasi dipendekkan, warna kasar adalah sangat cetek; Menggunakan tiga kali membasuh dan membasuh untuk menghilangkan asid organik dalam produk kasar, menggantikan proses mencuci basuh alkali, dapat mengurangkan pengemulsian dan kehilangan produk mentah, dan bermanfaat untuk stratifikasi dua fasa air minyak. Pada masa ini, teknologi telah digunakan untuk aplikasi perindustrian
Kaedah katalitik 2.3 resin pertukaran ion
Walaupun kaedah bebas pelarut mengatasi banyak kekurangan pelarut, ia juga mempunyai kelemahan kestabilan tindak balas yang lemah, nilai epoksi rendah produk, warna dalam produk, kakisan peralatan dan pencemaran alam sekitar yang serius, dan menggantikan resin pertukaran kation untuk asid sulfurik sebagai pemangkin, asid peracetic atau asid asetik sebagai oxidant, Proses mensintesis minyak soya epoksi di bawah keadaan bebas pelarut boleh mengatasi kelemahan ini. Tambah minyak kacang soya, resin pertukaran ion dan asid asetik dalam cerek reaksi, panas hingga 70-80 ℃, tambah hidrogen peroksida dalam cerek tindak balas sama rata dalam 40min, apabila suhu meningkat, air sejuk menyejuk dan tindak balas pemanasan haba 12- 18h. Setelah tindak balas ditapis, resin pertukaran ion dikeluarkan, lapisan statik dipisahkan, dan fasa minyak dinetralkan dengan larutan NaCl jenuh yang mengandungi 2% -3% natrium hidroksida kepada mikro-alkali (nilai ph 8.5-9.0 ), dan kemudian disucikan dengan air tulen ke ion neutral dan bebas klorin. 30min, mengasingkan lapisan bawah. Selepas mencuci barang-barang kasar ke dalam cerek penyulingan, penyahhidratan penyulingan penyahmampatan boleh dibuat daripada produk minyak soya epoksi. Proses ini dicirikan oleh proses mudah, proses pengeluaran yang pendek, penggunaan tenaga yang rendah, pelaburan peralatan yang kurang, pengeluaran yang selamat, kualiti produk yang baik, tidak ada pelarut toksik, kekurangan masa kitarannya agak lama. Kajian mendapati bahawa resin kationik yang digunakan boleh digunakan semula, apabila aktiviti pemangkin berkurangan dengan ketara, dengan 95% pembersihan refluks etanol dan resin pemulihan 2 jam, basuh, pengeringan, dan kemudian pretreatment resin, maka aktiviti pemangkin resin telah dipulihkan .
2.4 Aluminium Sulfate Catalysis method
Asid bentuk dan hidrogen peroksida bertindak balas untuk menghasilkan oksida cincin di bawah tindakan pemangkin Aluminium sulfat, maka oksida cincin ditambah kepada minyak kedelai dalam julat suhu tertentu, dan minyak soya epoksi diperolehi dengan membasuh alkali, basuh dan penyulingan vakum selepas tindak balas. Proses ini mempunyai reactiveactivity yang tinggi, pemprosesan yang mudah, hasilnya boleh setinggi 96%, berbanding dengan kaedah catalytic resin pertukaran kation, kos pemangkin adalah rendah, kekurangannya ialah pemangkin perlu mengendalikan kandungan fe2 +, kandungan besi secara ketat terlalu tinggi, fe2 + dengan kehadiran hidrogen peroksida mudah bertindak sebagai pemangkin untuk mempercepatkan Unfavorable terhadap kemajuan reaksi epoksidasi. Pada masa yang sama, fe2 + juga menyebabkan suhu bahan meningkat dengan mendadak, sukar untuk mengawal suhu reaksi epoksidasi.
2.5 fasa pemindahan kaedah pengoksidaan Catalytic
Institut Kimia dan Sains Bahan, Shaanxi Normal University, Deng Fang, dan lain-lain dalam keadaan tidak ada asid karboksilik, etil ester aseton asetat sebagai pelarut, metil tri-oktil hidrogen sulfat sebagai pemangkin pemindahan fasa, minyak soya epoksi disintesis oleh epoxidation langsung minyak soya dengan larutan hidrogen peroksida 30% (pecahan massa). Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa epoxidation minyak kacang soya dapat dicapai dengan baik oleh hidrogen peroksida dalam keadaan tiada asid karboksilat, nilai epoksi produk adalah 6.27% dan nilai iodine ialah 5.80g / 100g apabila larutan ph adalah 2, suhu reaksi adalah 60 ℃ dan masa reaksi adalah 7h. Kaedah ini mengelakkan pembentukan asid dalam tindak balas, mengurangkan pengeluaran produk sampingan dan meningkatkan kualiti produk. Wuya, Institut Kimia dan Sains Bahan, Shaanxi Normal University, tindak balas pengoksidaan kitaran minyak kacang soya dilakukan dengan kompleks oksigen-tungsten sebagai pemangkin pemindahan fasa, dan hasilnya menunjukkan bahawa suhu tindak balas adalah 60 ℃, teka-teki minyak adalah pelarut, dan garam 1,2 - pyridine (CWP) digunakan sebagai pemangkin. Nilai epoksi produk reaksi mencapai 6.4%, dan nilai iodine adalah 4.4g / 100g. Tindak balas ini tidak menggunakan asid peracetic yang berbahaya dan asid sulfurik yang kuat menghakis, produk memperoleh warna menjadi cetek, nilai epoksi adalah tinggi, kualiti adalah baik, tetapi penggunaan semula kompleks oksigen masih menunggu kajian lanjut.
3 Projek pembangunan dan penggunaan minyak kacang soya epoksi China
Pengelupasan plastik yang digunakan di negara kita pada tahun-tahun kebelakangan ini adalah ester phthalate. Negara asing akibat kerugian DBP yang tidak menentu telah dihapuskan, DOP disebabkan oleh Institut Kanser Amerika Syarikat (NCI) dan Food Administration (FDA) yang dicadangkan yang boleh menyebabkan kanser, sehingga membatasinya. Penyelidikan baru menunjukkan bahawa phthalates dalam alam sekitar untuk melarikan diri, ke dalam badan atau haiwan akan menghasilkan meniru estrogen, haiwan lelaki dan wanita mempunyai kesan. Dari sudut pandangan perlindungan alam sekitar, pengeluaran dan penggunaannya akan dihadkan oleh peraturan alam sekitar. Minyak kacang soya epoksi sebagai bahan tambahan plastik yang tidak toksik, plastik dan stabil, akan menyebabkan industri pemprosesan plastik dan syarikat pengeluaran plasticizer bermasalah tinggi. China kaya dengan sumber minyak, lebih banyak jenis, terutamanya pengeluaran minyak kacang soya di garis depan negara-negara di seluruh dunia, yang menyediakan bahan mentah untuk pembangunan minyak soya epoksi. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan pembangunan industri etilena di China, pengeluaran resin polivinil klorida telah berkembang pesat, pada tahun 2006 kapasiti pengeluaran polyvinyl klorida telah mencapai 10.99 juta tan, pengeluaran mencapai 8.641 juta tan, penggunaan mencapai 9.594 juta tan, kapasiti pengeluaran tahun 2010 dijangka mencapai kira-kira 14 juta tan, Permintaan akan mencapai kira-kira 12,5 juta tan, maka permintaan untuk pelapis juga akan meningkat dengan ketara, dan minyak soya epoksi sebagai pelarut bukan toksik, prospek pembangunannya akan sangat luas . Oleh itu, perusahaan pengeluaran domestik yang berkaitan harus mempercepatkan kemajuan teknologi, meningkatkan industrialisasi teknologi pengeluaran minyak kacang soya epoksi, mengurangkan kos pengeluaran, meningkatkan kualiti produk, untuk memenuhi industri pemprosesan plastik untuk keperluan plasticizer yang bermutu tinggi, berkualiti tinggi untuk mendapatkan faedah ekonomi yang lebih besar.