环保型油脂基增塑剂的制备及应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

pvc增塑剂主要是以邻苯二甲酸酯类为主，约占整个增塑剂用量的80%。

使用邻苯二甲酸酯类增塑剂的增塑制品弹性良好，耐久性能突出，尤其在pvc软制品(软质人造革、玩具等)领域，在过去几十年得到广泛应用。

自从20世纪80年代美国国家环境卫生部科学研究所毒性实验组用大量动物实验证明dop可引起动物肝组织病变和癌变以来，各国都采取了相应的措施限制邻苯二甲酸酯类增塑剂在儿童玩具、食品包装等方面的应用。

2. 国内外研究现状分析

目前，世界各国对新型环保增塑剂产品的研发都非常重视。欧美、日本等发达国家的生物质基增塑剂研发主要集中于环氧类、柠檬酸酯类等产品。我国与欧美地区使用环保型增塑剂已占80%的现状相比，国内非邻苯类增塑剂产品所占比例小，性能偏低，无法适应市场发展要求。近年来，我国加大对新型增塑剂的研究力度，其生产与应用已取得长足发展，但与国外先进水平相比差距很大。国内增塑剂的研究应加强新技术、新产品、新应用领域的开发，淘汰落后品种及生产方式，以满足各类橡塑制品对增塑剂的品种及质量的需求。国内外对化学法合成环氧增塑剂的研究较多，研究的重点主要集中在催化剂的选择以及工艺条件的优化等，主要有以下几个方面[1]：无机酸催化合成环氧中性油脂。无机酸催化合成环氧增塑剂的研究较多。催化剂包括硫酸、硝酸、磷酸和盐酸等。srikanta等研究了不同的无机酸催化剂对环氧键转化率的影响，实验证明，盐酸和硝酸的催化效果明显比硫酸和磷酸差[2]。阳离子交换树脂催化合成环氧中性油脂。阳离子交换树脂催化环氧化可在无溶剂体系下和有机溶剂体系下进行。利用阳离子交换树脂在无溶剂体系下制备环氧中性油脂要加入相转移催化剂，以强制氧原子在水相和油相之间的传递[3] 杂多酸（盐）催化合成环氧中性油脂。杂多酸催化双键的环氧化具有色泽浅、酸值低、选择性高等优点[4]。金属催化合成环氧中性油脂金属催化环氧化反应具有催化剂和产物分离容易，副反应少等特点，引起了业内的关注。金属催化合成环氧中性油脂分为金属单质催化和分子筛催化。有文献报道金属铼是一种良好的环氧化催化剂，有研究者用铼做催化剂，催化合成环氧大豆油，并与用无机酸作催化剂合成环氧大豆油做了比较，结果显示铼催化环氧化比无机酸催化环氧化反应的转化率和选择性都高[5]。 rios和jorge等利用氧化铝作为催化剂，以无水过氧化氢和过氧化氢的水溶液为氧化剂，乙酸乙酯为溶剂，氧化不饱和脂肪酸甲酯[6]。 guidotti等对不同种类的ti-si 分子筛催化脂肪酸甲酯合成环氧脂肪酸甲酯也有研究，结果表明ti-mcm-41 虽然有很大的比表面积，但ti-sio2 表现出更好的催化活性[7]。

参考文献：

[1]孙晓英，杜伟，刘德华. 用可再生性原料合成环氧增塑剂的研究进展[j].化工进展，2009，(28)6：1036-1042

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 工艺条件优化：考察各种反应因素对产物性能的影响，如氧源种类及用量，载氧体种类及用量，催化剂，反应溶剂，反应温度、时间、搅拌速度等对结果影响。增塑剂的增塑性能检测：包括环氧值、酸值、碘值、色泽、闪点、体积电阻率、加热减量等物化性质；增塑塑料拉伸断裂伸长率、增塑塑料冲击脆化断裂数、抗老化性等增塑性能。增塑剂的应用效果：考察所制备的增塑剂与dop、dotp等传统增塑剂的混合使用效果及最佳组分配比。

研究计划：

2014.2.193.9 阅读查找文献，了解环氧脂肪酸酯类增塑剂的制备及增塑性能。

4. 研究创新点

环保型油脂基增塑剂用来源广泛、价格低廉的可再生生物型脂肪酸甲酯为原料，可实现国家一直倡导的废物再利用的节约理念。

且产品理化性能好、纯度高、稳定性、加工操作性高且可与传统增塑剂混合使用的增塑剂产品，制备过程高效清洁。