環(huán)氧脂肪酸甲酯,常溫常壓下呈無毒、無味黃色液體,屬于環(huán)保型聚氯乙烯(PVC)增塑劑兼穩(wěn)定劑。環(huán)氧脂肪酸甲酯可通過脂肪酸甲酯與過氧甲酸在酸性條件下發(fā)生環(huán)氧化反應制得,主要轉(zhuǎn)化原料中的不飽和雙鍵而成。環(huán)氧脂肪酸甲酯可替代鄰苯二甲酸酯類增塑劑(如DOP),廣泛用于食品包裝、醫(yī)療器材、玩具及供水管道等PVC制品生產(chǎn),兼具改善材料柔韌性與延緩老化的功能,其與鋇、鎘、鋅等金屬穩(wěn)定劑協(xié)同使用時能提升制品物理性能,且在合成橡膠、纖維素樹脂及環(huán)氧涂料中發(fā)揮潤滑與分散作用。

圖1 環(huán)氧脂肪酸甲酯的性狀圖
理化性質(zhì)
環(huán)氧脂肪酸甲酯外觀呈淺黃色液體,無特殊氣味,易溶于醚、醇等有機溶劑,不溶于水。與普通環(huán)氧植物油增塑劑相比,環(huán)氧脂肪酸甲酯具有光穩(wěn)定性好、無毒、揮發(fā)性低、脂質(zhì)相容性好等特點,在家用電器、管道管材、電線電纜、食品包裝、醫(yī)用材料等領域應用廣泛。
優(yōu)勢
環(huán)氧脂肪酸甲酯與PVC樹脂相容性好,增塑效果明顯。添加環(huán)氧脂肪酸甲酯能明顯提高制品的物理性能,延長老化時間,與鋇、鎘、鋅等金屬穩(wěn)定劑并用時,有良好的協(xié)同作用。環(huán)氧脂肪酸甲酯被廣泛應用于PVC壓延膜、發(fā)泡PVC人造革、服裝革、電線電纜、一次性PVC手套、兒童玩具、輸液管、醫(yī)療器械、冰箱密封條、食品包裝膜、汽車地板革、廣告布、再生塑膠造粒等制品中。同時,環(huán)氧脂肪酸甲酯還具有良好的潤滑性、相容性、分散性,亦可用作表面活性劑、分散劑應用于環(huán)氧涂料、環(huán)氧樹脂等行業(yè)。
脫羧工藝
研究人員公開報道了一種環(huán)氧脂肪酸甲酯的脫酸工藝,其中環(huán)氧脂肪酸甲酯粗品進入汽提塔,油溫控制在90~110℃,汽提塔的真空度控制在0.08 MPa~0.1 MPa之間,經(jīng)過汽提后得到純化后的環(huán)氧脂肪酸甲酯。該工藝所采用的汽提為物理方法,相比傳統(tǒng)化學方法,不需要加入額外的反應物質(zhì),因此環(huán)氧脂肪酸甲酯不會引入新的雜質(zhì)。同時,通過汽提塔進行純化時,由于汽提塔為封閉環(huán)境,能夠收集生產(chǎn)過程中有氣味的氣體,使得最終得到的環(huán)氧脂肪酸甲酯相比傳統(tǒng)方法氣味更小、閃點更高。[1]
工業(yè)應用
環(huán)氧脂肪酸甲酯是一種環(huán)保型增塑劑兼穩(wěn)定劑,能夠替代鄰苯二甲酸酯類增塑劑(如DOP),因此被廣泛用于食品包裝、醫(yī)療器材、玩具及供水管道等PVC制品的生產(chǎn)。在PVC制品加工中,環(huán)氧脂肪酸甲酯的推薦用量為20–30份;同時,該產(chǎn)品也可應用于電線電纜、片材、管材、塑料鞋子、冰箱密封條等聚氯乙烯塑料制品,以及在聚氯乙烯薄膜或人造革的加工中發(fā)揮作用。此外,環(huán)氧脂肪酸甲酯還可用作纖維素樹脂和合成橡膠的無毒增塑劑與軟化劑,在橡膠制品加工過程中,添加環(huán)氧脂肪酸甲酯有助于改善材料的物理性能。環(huán)氧脂肪酸甲酯亦可作為環(huán)氧涂料和環(huán)氧樹脂等生產(chǎn)中的表面活性劑和分散劑,例如在電線電纜材料中,可與PVC樹脂、PMMA樹脂、碳酸鈣、阻燃劑(如空心陶瓷微珠、空心玻璃微珠)、抗氧化劑等成分復配,從而制備出具有高強度、高韌性、高穩(wěn)定性和阻燃性能的材料。
安全說明
環(huán)氧脂肪酸甲酯通常不被歸類為危險化學品,常溫下呈無毒、無味特性。環(huán)氧脂肪酸甲酯被公認為一種無毒增塑劑,國際食品、藥物管理局已批準其可用于食品、藥物的包裝材料,玩具及家庭裝飾材料的助劑。
參考文獻
[1] 陳潔,蔣劍春,聶小安,等.環(huán)氧脂肪酸甲酯增塑劑的研制及應用[J].現(xiàn)代化工, 2013, 3:54-57.