8013-07-8 / 環氧大豆油和大豆油的區別

環氧大豆油和大豆油的區別：

大豆油可以食用，環氧大豆油不能食用這是最基本的區別。

環氧大豆油是一種化工原料，有些類似于聚氯乙烯之類的塑料制品；大豆油是豆油的制成品，是已經生產出來的最好的大豆油，是可以直接食用的大豆油大豆原油和豆油期貨是一個東西，是大豆經過初步加工后產生的原油，這種油含有很多雜質，對身體不好，需要再加工才可以出售給客戶食用。

關于環氧大豆油，下面我們來詳細介紹下：

環氧大豆油的英文名稱為Epoxidized Soybean Oil，簡稱 ESO，是以食用大豆油為主要原料經環氧化合成的一種化工產品，其主要成分為不飽和甘油脂肪酸酯的混合物，并含有微量的色素、磷脂、膠質等雜質，環氧大豆油產品不光具有相容性好、揮發性小、無毒等特點，而且可賦于制品優良的光穩定性、熱穩定性、耐水性以及耐油性等特點。可用作食品和藥品塑料包裝材料的增塑劑，也可用作皮革、油墨、涂料、合成橡膠以及液體復合穩定劑等。

【理化性質】

該產品在常溫下呈棕黃色至淡黃色的粘稠油狀液體，密度0.985±0.005(25℃)，凝固點-10~5℃，沸點150℃（0.5kPa，伴有分解），閃點280-310℃，著火點310℃，粘度325mPa?s（25℃)，折光率1.4713（25℃)。可溶于烴類、酯類、酮類、高級醇等有機溶劑，微溶于乙醇，不溶于水。急性毒性LD50（小鼠經口）大于22.5ml/kg，無致癌性和誘變性，屬實際無毒產品。 環氧大豆油的含氧三元環結構具有較大的張力，能與含有活潑氫原子的胺基、羥基、酸酐以及含不飽和鍵的基團聚合，也可以通過催化時環氧鍵之間開環接枝而制備出性質各異的聚合物，是一種非常有前途的聚合物工業原料。

【制備方法】

1.苯做溶劑過氧甲酸氧化法 該工藝以苯為溶劑,以硫酸作催化劑。甲酸和雙氧水在硫酸存在下,生成過氧甲酸,再與大豆油進行環氧化反應,生成環氧大豆油。反應方程式如下:

圖1為苯做溶劑過氧甲酸氧化法反應方程式

原料配比:大豆油(皂化值190mgKOH/g,碘值130～140gI2/100g)1000kg,雙氧水(40%)670kg,硫酸(98%) 3kg,甲酸(85%)140kg,苯(工業品)350kg(可回收)。 制備方法:將豆油、甲酸、硫酸和苯按上述所列的用量配比投入反應釜,攪拌混和均勻。在攪拌下緩緩加入40%含量的雙氧水。在滴加過程中,因反應放熱,物料溫度會升高,要適量通冷卻水和放慢加入速度,控制溫度在室溫上下。雙氧水加完以后,再攪拌一段時間,等物料溫度在不通冷卻水時仍不上升,甚至稍許下降,即可停止攪拌。反應液的分離精制包括靜置分層、分離廢酸水、堿洗、水洗、水蒸汽蒸餾、苯水分離、減壓蒸餾等各步驟。其中前4步可以直接在反應器中進行。

靜置后分為兩層,上層為油層,含產品和苯;下層為廢酸水。分出廢酸水以后,油層先用2%～5%的稀純堿液中和、洗滌,再用軟水洗至中性。水分離后,將油層進行蒸餾,餾出之苯水混合物經冷凝分離,可回收80%的苯返回應用。釜液進行減壓蒸餾,再經壓濾得成品。此法采用苯作溶劑,溶解性好,反應快,溫度低。但工藝生產流程長而且復雜,產品質量不穩定,成本高,設備多,“三廢”處理量大。

2.過氧甲酸氧化法 原料配比:精制豆油(碘值130～ 140gI2/100g)970kg,雙氧水(35%)650kg,穩定劑(適量),甲酸(85%)125kg,硫酸(適量)。 制備方法:在環氧化釜中加入大豆油、甲酸、穩定劑和微量硫酸,攪拌下滴加雙氧水進行反應。因整個體系為放熱反應,因而用冷卻水來控制反應溫度,使其在60～70℃之間進行環氧化反應,保溫反應8h左右。反應終止后冷卻、靜置分層,除去水分,油層用稀堿液進行堿洗,再用軟水洗滌至中性。在脫水釜中120℃真空脫水即得本產品。環氧化反應過程是放熱反應,溫度越高,反應越劇烈,最終將導致開環和繼續氧化,從而使副產物增多,產品色澤變深,質量下降。為了求得到最優的產品及最高的收率,新方法采取了對環氧化全過程(升溫、滴加雙氧水、降溫、保溫反應,冷卻)的自動化程序控制。由于過氧甲酸的氧化速率大于過氧乙酸,因此,縮短了生產流程,產品質量好,自動化程度高。使用中應注意甲酸和部分分解的一氧化碳的毒性。

3.過氧乙酸氧化法 原料配比:大豆油(皂化值≥190mgKOH/g,碘值>120gI2/100g)1250kg,乙酸(99%)250～350kg,雙氧水(28%～30%)500～700kg,硫酸(98%)25～35kg,氫氧化鈉(4%～6%)適量。 制備方法:在耐酸容器中加入冰乙酸及濃硫酸慢慢加入雙氧水,混合攪勻后在室溫下靜置20～30h,即制得無色透明、有強烈刺激性氣味的過氧乙酸溶液。在反應釜中,先加入大豆油,在攪拌下升溫至60～80℃,然后慢慢加入1/2體積的過氧乙酸溶液。滴加時應勻速滴加,不宜過快,在2h左右滴完。過氧乙酸與大豆油反應時會放熱而溫度升高,應控制在60～80℃,滴完后,在60～80℃保溫2h。降至室溫,靜止分離,分離所得的油相再加入反應釜中升溫至60～80℃,繼續加入余量的過氧乙酸溶液,同樣應在2h左右滴完,滴完后在60～80℃保溫反應3～5h,降至室溫,靜置分離,用40℃稀堿溶液洗滌油相,堿洗后用60℃水進行水洗,洗滌至弱堿性(pH值8.5左右),油水分離后,加熱至120℃進行減壓蒸餾脫水,制得環氧大豆油成品。

4.離子交換樹脂催化法 用離子交換樹脂做催化劑,過氧乙酸做氧化劑,無溶劑法合成環氧大豆油。 原料配比:大豆油(皂化值190mgKOH/g)200kg,雙氧水(30%)110kg,乙酸(99%)30kg,離子交換樹脂(732型)8～ 12kg,氫氧化鈉、氯化鈉、純水(適量)。 制備方法:在反應釜中加入大豆油、離子交換樹脂及乙酸,加熱升溫至70～80℃,在攪拌下將雙氧水在40min內均勻地加在反應釜中,溫度升高時通冷水冷卻,保溫反應12～18h。反應結束后過濾,濾掉離子交換樹脂,靜置分層,油相用含2%～3%氫氧化鈉的飽和氯化鈉水溶液中和到微堿性(pH值達到8.5～9.0),然后用純水洗到中性,并且不含氯離子為止。靜置30min后,分離掉下部水層。將水洗后的粗品放入蒸餾釜中,減壓蒸餾脫水,即制得環氧大豆油。此法是制備環氧類增塑劑的良好方法。生產流程短、工藝簡單、能耗低,不用溶劑,設備投資少,無三廢污染,生產穩定、安全、產品不含任何有毒溶劑的特點。產品質量好,但環氧化時間長。

5.硫酸鋁催化法 甲酸與雙氧水在催化劑硫酸鋁的作用下反應生成環氧化劑，然后在一定溫度范圍內將環氧化劑加入到大豆油中，反應完畢后經堿洗、水洗、減壓蒸餾得到環氧大豆油。該工藝反應活性高，后處理容易，收率可以高達96%，與陽離子交換樹脂催化法相比，催化劑成本低，不足之處是所用催化劑需要嚴格控制Fe2+的含量，含鐵量過高，Fe2+在雙氧水存在下易起催化作用，加快雙氧水的分解，不利于環氧化反應的進行。同時，Fe2+還會引起物料溫度急劇升高，難于控制環氧化反應溫度。

6.相轉移催化氧化法 在無羧酸條件下，以乙酸乙酯為溶劑、甲基三辛基硫酸氫銨為相轉移催化劑，用30%(質量分數)過氧化氫溶液直接環氧化大豆油合成了環氧大豆油。實驗結果表明，無羧酸條件下，以過氧化氫為氧化劑可以成功地實現大豆油的環氧化，在溶液pH為2、反應溫度60℃、反應時間7h的條件下，產物的環氧值為6.27%，碘值為5.80g/100g。此方法避免了反應中生成過酸，副產物生成量減少，提高了產品質量。

【應用】　

環氧大豆油屬于環氧類增塑劑，是一種廣泛用于塑料加工中的增塑劑和穩定劑。在工業聚氯乙烯（PVC）樹脂加工中，它既能吸收PVC樹脂分解時產生的HCl，阻滯PVC的連續分解，又能捕獲PVC樹脂降解時游離出的自由基Cl?，終止Cl?的自由基反應，可使PVC鏈上的活潑氯原子穩定，減緩降解速度，起穩定作用，延長PVC制品的使用壽命。若與金屬穩定劑協同作用，其穩定效果更為顯著。

同時，環氧大豆油與PVC的相容性極好，能快速均勻分散在PVC體系內，削弱PVC大分子間的作用力，增大分子間的活動性，使PVC的流動性得以改善，從而對PVC樹脂有增塑作用。此外，在PVC加工成型過程中，只要添加少量的環氧大豆油，就會改善操作條件，提高加工速度，降低能耗，提高PVC制品的表面質量，并不同程度地提高制品的各項物理性能，如耐熱老化性、耐折性等，對降低生產成本和提高經濟效益起到積極作用。 由于環氧大豆油具有良好的光、熱穩定性，以及增塑、耐抽出、遷移性小、揮發性低、相容性好、低溫柔韌性等特點，幾乎適用于所有的軟、硬PVC制品中，如各種薄膜、管材、片材、人造革、地板革、電線電纜料、冰箱密封條、塑料壁紙、墊片，以及其他日用塑料制品、制作要求很高的攝影膠片等。對戶外使用的PVC制品，為保證無毒、透明、耐熱、耐低溫、增韌、抗老化等性能，必須使用環氧大豆油。一般在PVC制品中加入2-10份環氧大豆油，即可大大改善其耐候性，顯著提高其穩定性。

環氧大豆油作為環保、增塑、穩定、可生物降解的增塑劑，完全符合美國FDA食品添加劑規則和歐盟RoHS環保指令和REACH法規，是國際公認的環保綠色增塑劑，廣泛應用于食品、藥品的包裝材料、兒童玩具、家庭裝飾材料、PVC軟制品，以及透明瓶、透明盒等領域。 此外，環氧大豆油在涂料、粘合劑等方面的應用也越來越廣泛。因其具有價格便宜、光敏性較強、涂膜性能良好、分子鏈柔性好，粘度較低等特性，在涂料應用方面呈三大熱點：與丙烯酸反應制備環氧豆油丙烯酸酯體系涂料，陽離子光固化體系涂料，或將其混入到一些常用的涂料體系中作為改性劑使用，如在低VOC含量的醇酸涂料中添加環氧大豆油作為活性稀釋劑。

【主要參考資料】

[1]陳浩乾. 高品質環氧大豆油生產工藝優化及產業化研究[D].華南理工大學,2009.

[2]王騰飛. 無溶劑合成環氧大豆油研究[D].大連工業大學,2014.

[3]李玉芳.環氧大豆油的開發和利用前景[J].精細化工原料及中間體,2011(02):20-23.

[4]王春利,曹安堂,東玉武.環氧大豆油的用途及其生產方法[J].山東化工,2006(05):49-51.