论文总字数：20379字

摘 要

环氧脂肪酸甲酯是天然植物油和醇类酯化后经环氧化制成，是一种使用广泛的无毒增塑剂，在PVC制品加工中完全代替环氧大豆油和部分代替DOP的作用。生产成本低是其突出特点。作为增塑剂及稳定剂时，具有无毒、挥发性低、相容性好、润滑性好、光热稳定性好等特点，在增塑剂市场具有很大的发展前景。

本论文的研究主要包括以下三个方面：

首先，以廉价大豆油为原料，氢氧化钾作为催化剂，甲醇作为溶剂，以28g：0.28g：6ml为比例，在50℃条件下反应2h，生成脂肪酸甲酯。

其次，以脂肪酸甲酯为原料，甲酸、磷酸、过氧化氢为催化剂进行反应。通过单一性实验和正交实验，考察了反应时间、反应温度和过氧化氢用量等因素对产品环氧值的影响，确定最佳工艺条件。最佳工艺条件为：甲酸用量为脂肪酸甲酯质量的15%，磷酸用量为脂肪酸甲酯质量的6%，过氧化氢用量为脂肪酸甲酯质量的82.5%，反应温度60℃，反应时间2.5h，在此条件下，所得产品的环氧值达4.98%。

最后，用氯化钙、氢氧化钠、PAM、PAC等对上步反应产生的废水进行处理，去除废水中的甲酸、磷酸和过氧化氢。

关键词：脂肪酸甲酯 环氧脂肪酸甲酯 最佳工艺条件 环氧值 废水处理

Study on the synthetic process of epoxy fatty acid methyl ester

Abstract

Epoxy fatty acid methyl ester is prepared by the epoxidation of natural vegetable oil and alcohol after esterification. It is a widely used non-toxic plasticizer and completely replaces the role of epoxy soybean oil and partially replaces DOP in the process of PVC products. Low production cost is its outstanding feature. As a plasticizer and stabilizer, it has non-toxic, low volatility, good compatibility, good lubrication, good light and heat stability, and other characteristics. It has great prospects in the plasticizer market.

Research of this paper includes the following three aspects:

First of all, cheap soybean oil as a raw material, potassium hydroxide as a catalyst, methanol as a solvent, in 28g: 0.28g: 6ml of proportion, the reaction in two hours at 50 ℃, fatty acid methyl ester generated.

Next, with fatty acid methyl esters as raw material, formic acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide as a catalyst for the reaction. Through unity and orthogonal experiments, we investigated the effects of reaction time, reaction temperature and hydrogen peroxide and other factors on the epoxy value of products, and determined the optimum conditions. The optimum conditions are: the mass of formic acid was 15% of fatty acid methyl ester, the mass of phosphate was 6% of fatty acid methyl ester, the mass of hydrogen peroxide was 82.5% of fatty acid methyl ester, the reaction temperature was 60 ℃, the reaction time was 2.5h, under these conditions, the epoxy value of resulting product was 4.98%.

Finally, we treated wastewater from the previous step reaction by using calcium chloride, sodium hydroxide, PAM, PAC for removing formic acid, phosphoric acid and hydrogen peroxide in the wastewater.

Key Words: Fatty acid methyl ester; Epoxy fatty acid methyl ester; Optimum conditions; Epoxy value; Wastewater treatment

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 环氧脂肪酸甲酯的概述 2

1.2.1 环氧类增塑剂的概述 2

1.2.2 环氧脂肪酸甲酯的研究背景 2

1.2.3 环氧脂肪酸甲酯的研究进展 3

1.3 课题意义和研究内容 3

1.3.1 课题的意义 3

1.3.2 研究内容 4

第二章 实验方案设计 4

2.1 原料与试剂 4

2.2 仪器与设备 5

2.3 反应原理 6

2.3.1 脂肪酸甲酯的合成原理 6

2.3.2 环氧脂肪酸甲酯的合成原理 6

2.4 实验操作方法 7

2.4.1脂肪酸甲酯的制备 7

2.4.2 环氧脂肪酸甲酯的制备 7

2.5 环氧反应实验条件的确定 7

2.6 产品分析和检测 8

2.6.1 环氧值（Ev）的测定 9

2.6.2酸值（Av）的测定 10

2.6.3碘值（Iv）的测定 12

2.7 环氧化废水的处理 14

2.7.1 引言 14

2.7.2 反应原理 14

2.7.3 实验操作方法 14

2.8 本章小结 14

第三章 实验结果分析 15

3.1 反应条件对结果的影响 15

3.1.1 反应温度的影响 15

3.1.2 反应时间的影响 16

3.1.3 过氧化氢用量的影响 17

3.1.4 甲酸用量的影响 19

3.1.5 磷酸用量的影响 20

3.2 正交实验对结果的影响 22

3.3本章小结 24

第四章 结论及展望 24

4.1结论 24

4.2 展望 25

参考文献 25

致谢 27

第一章 绪论

1.1引言

随着经济的快速发展，石化等不可再生资源的消耗量日渐增大，资源紧缺问题的解决迫在眉睫。研究表明，世界上现存的石油只可维持人类使用40年。随着人们对资源短缺和环境污染问题的关注，可再生能源成为了各国的研究热点之一。

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