二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯及其合成方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯增塑劑，其具有如式(I)或(II)所示的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還公開了一種該二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯的合成方法，其步驟包括：1)植物油與甘油進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成二植物油酸甘油酯；2)二植物油酸甘油酯與乙酰化試劑進(jìn)行乙?；磻?yīng)合成二植物油酸乙酰甘油酯；3)二植物油酸乙酰甘油酯與雙氧水發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)合成二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯。所述二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯環(huán)保無毒，具有穩(wěn)定性好、流動(dòng)性佳，且與塑料相溶性好的特點(diǎn)，可作為增塑劑添加到塑料制品中，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【專利說明】二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯及其合成方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種增塑劑，具體涉及一種二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯，此外，本發(fā)明 還涉及一種所述二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯的合成方法及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國已成為亞洲地區(qū)增塑劑生產(chǎn)量和消費(fèi)量最多的國家。長期以來增塑 劑主要是以鄰苯類產(chǎn)品為主，但是此類增塑劑有毒，具有潛在的致癌危險(xiǎn)。隨著人們環(huán)保意 識(shí)的增強(qiáng)，醫(yī)藥、食品包裝、日用品、玩具等塑料制品行業(yè)對(duì)增塑劑提出了更高的衛(wèi)生環(huán)保 要求，因此，無毒環(huán)保的增塑劑成為當(dāng)下全球增塑劑研究的重點(diǎn)。
[0003] 由于環(huán)氧植物油具有良好的耐熱性、耐光性、互滲性、低柔韌性，且揮發(fā)度低等特 性，近年來在塑料工業(yè)中應(yīng)用廣泛，是美國食品藥物管理局（FDA)批準(zhǔn)的唯一可用于儀器 包裝材料的增塑劑，特別適用于食品/藥品塑料包裝材料、兒童玩具以及家庭裝飾材料等 有嚴(yán)格環(huán)保要求的領(lǐng)域。然而，環(huán)氧植物油的分子量及粘性較大，流動(dòng)性差，限制了其進(jìn)一 步應(yīng)用。甘油酯型增塑劑具有較低的分子量以及較高的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)，粘度低，流動(dòng)性好，但 其低溫增塑性能不及環(huán)氧植物油。因此，開發(fā)一種既具有環(huán)氧植物油相似增塑效果，但分子 量低、流動(dòng)性好的物質(zhì)作為增塑劑是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分子量低、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性 高、與塑料相溶性好的增塑劑二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯，本發(fā)明的另一目的在于提供一 種該增塑劑的合成方法及應(yīng)用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明以植物油與甘油為原料，通過1)植物油與甘油進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成二植 物油酸甘油酯；2)二植物油酸甘油酯與乙?；噭┻M(jìn)行乙?；磻?yīng)合成二植物油酸乙酰 甘油酯；以及3)二植物油酸乙酰甘油酯與雙氧水發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)合成二環(huán)氧植物油酸乙 酰甘油酯等步驟，合成得到穩(wěn)定性好、流動(dòng)性佳，且與塑料相溶性好的環(huán)保無毒增塑劑二環(huán) 氧植物油酸乙酰甘油酯，其具有如式（I)或（II)所示的結(jié)構(gòu)：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯，具有如式（I)或（II)所示的結(jié)構(gòu)：
其中，Ri、R2、R3各自獨(dú)立地、相同或不同地選自植物油中20個(gè)碳原子以下的脂肪酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯，其特征在于：所述凡、R2、R3 各自獨(dú)立地、相同或不同地選自大豆油中的十六酸、十八酸、順式-9-十八烯酸、順式-9， 12-十八烯酸、順式-9,12,15-十八烯酸；或各自獨(dú)立地、相同或不同地選自米糠油中的油 酸、亞油酸或棕櫚酸；或各自獨(dú)立地、相同或不同地選自菜籽油中的花生酸、油酸、亞油酸、 芥酸或亞麻酸。
3. 如權(quán)利要求1所述的二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯的合成方法，其特征在于：包括以 下步驟： 1) 植物油與甘油進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成二植物油酸甘油酯
2) 乙?；磻?yīng)合成二植物油酸乙酰甘油酯
3)二植物油酸乙酰甘油酯環(huán)氧化反應(yīng)合成二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯
其中，H R3各自獨(dú)立地、相同或不同地選自植物油中20個(gè)碳原子以下的脂肪酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于：所述Ri、R2、R3各自獨(dú)立地、相同或不 同地選自大豆油中的十六酸、十八酸、順式-9-十八烯酸、順式-9,12-十八烯酸、順式-9， 12,15-十八烯酸；或各自獨(dú)立地、相同或不同地選自米糠油中的油酸、亞油酸或棕櫚酸；或 各自獨(dú)立地、相同或不同地選自菜籽油中的花生酸、油酸、亞油酸、芥酸或亞麻酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于：酯交換反應(yīng)中，所述植物油為大豆 油、米糠油、亞麻油、菜籽油、棕櫚油、蓖麻油和葵花籽油中的至少一種，按重量百分比計(jì)，所 述甘油的用量為植物油用量的8-10. 3%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于：酯交換反應(yīng)中，所述催化劑為氫氧化 鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氧化鈣、甲醇鈉和乙醇鈉中的至少一種，且按重量百分比計(jì)，其用 量為植物油用量的0. 005-0. Ol %。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于：乙?；磻?yīng)中，所述乙?；噭橐?酰氯、冰醋酸、乙酸酐中的一種或幾種，且按重量百分比計(jì)，其用量為二植物油酸甘油酯用 量的16-48% ;所述乙?；呋瘎闈饬蛩?、對(duì)甲苯磺酸、酸性離子交換樹脂中的一種或幾 種，且按重量百分比計(jì)，其用量為二植物油酸甘油酯用量的〇. 02-0. 04%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的合成方法，其特征在于：所述乙酰化反應(yīng)中還加入了帶 水劑，所述帶水劑為苯、環(huán)己烷、己烷中的一種或幾種，且按重量百分比計(jì)，其用量為二植物 油酸甘油酯用量的20-30%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于：所述環(huán)氧化反應(yīng)中還加入了甲酸和/ 或乙酸，且二植物油酸乙酰甘油酯、雙氧水、甲酸和/或乙酸、環(huán)氧化催化劑的摩爾比為1:0 .42-0. 52:0. 042-0. 052:0. 002-0. 004。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的二環(huán)氧植物油酸乙酰甘油酯在作為增塑劑的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08K5/1515GK104370860SQ201410568201
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】鄧建能, 李道斌 申請(qǐng)人:廣州市海珥瑪植物油脂有限公司