文 献 综 述

一、引言

增塑剂这一对于普通人来说十分陌生的名词，其实与人们的日常生活息息相关，每日生活中不可缺少的各种塑料制品中就添加了大量的增塑剂。传统的塑料制品增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类，应用最为普遍。近年来，随着人们对健康的关注和对传统邻苯二甲酸酯类增塑剂研究的开展，发现邻苯二甲酸酯类增塑剂会对空气、水和土壤造成污染，且在环境中降解速度极慢，因而成为全球性环境污染物。

因此，发展高效、无毒、可降解的增塑剂成为塑料加工行业所关注的热点。与邻苯二甲酸酯类增塑剂相比，环氧植物油增塑剂的突出优点是无毒、耐热和耐光性能好。在各种环氧植物油增塑剂中，产量最大的是环氧大豆油，其消费量已占增塑剂总量的9~10%，是世界上用量仅次于邻苯二甲酸酯和氯化石蜡的第三大类增塑剂。

我国大豆油来源主要依靠进口，这导致了我国在环氧大豆油的研究上落后于西方发达国家，同时产品成本也相对较高。但我国是全球棉花产量最高的国家之一，棉籽年产量超过一千万吨。因此开发以棉籽油为原料的环保型增塑剂具有广阔的前景，对于提高我国棉花产业综合经济效益有着巨大的潜力。

二、环氧脂肪酸甲酯

环氧植物油增塑剂是植物油基增塑剂中最重要的一种。环氧类增塑剂主要包括环氧油和环氧脂肪酸酯两大类。本文要研究的是环氧脂肪酸甲酯。环氧脂肪酸甲酯在常温下为浅黄色液体[1]，是天然植物油和醇类酯化后经环氧化制成,是一种使用广泛的聚氯乙烯无毒增塑剂,能有效地替代邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯( DBP)作聚氯乙烯( PVC )树脂的增塑剂。环氧脂肪酸甲酯的相容性好,挥发性低,对光和热有良好的稳定作用。与环氧植物油增塑剂相比,环氧脂肪酸甲酯增塑剂不仅可以完全代替DOP增塑剂制造出无毒环保的PVC产品,用于食品包装、医疗用品材料、玩具和供水管道等,同时也用作纤维素树脂和合成橡胶的无毒增塑剂与软化剂。在塑料制品的加工中,添加环氧脂肪酸甲酯能明显提高制品的物理性能和延长老化时间,与镉、钡、锌等金属稳定剂并用时,有良好的协同稳定作用。此外,因其还具有良好的润滑性、相容性和分散性,还可用作表面活性剂和分散剂,应用于环氧涂料和环氧树脂中,使其具有独特的耐光、热、老化性能。另外该产品还广泛使用在电线电缆、片材、管材,塑料鞋子、冰箱密封条等行业。

近年来我国相继投资建设一批大吨位乙烯生产企业,带动增塑剂生产快速发展,但其产品结构不尽合理。加速产品结构调整,加大特种新型增塑剂开发力度,将是我国增塑剂工业的发展方向。因此,环氧类增塑剂在我国的生产和应用存在巨大的市场空间[2]~[5]。

采用先酯交换,再环氧化的生产工艺,可以将原油加工成环氧脂肪酸甲酯。本实验以棉籽油为原料,通过考察一系列工艺条件,得出生产环氧脂肪酸甲酯的最优方案。

三、环氧化方法综述