一种食品级增塑剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种食品级增塑剂的制备方法，属塑料助剂领域。本发明专利技术采用绿色安全的植物油为原料，经过一系列化学反应（酯化、酯交换、酰化）和分子蒸馏等精制过程，得到乙酰化甘油脂肪酸酯系列产品。作为无毒增塑剂，替代毒性较大的传统增塑剂邻苯二甲酸酯，用于食品、饲料包装、医疗和儿童玩具用塑料生产中，满足食品安全的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料工业的一种添加剂或助剂，特别涉及食品包装塑料及医疗和儿童玩具用塑料助剂，属于塑料助剂领域。
技术介绍
增塑剂加入到塑料聚合物中可以降低聚合物的软化温度、熔融温度和玻璃化温度，以及溶解度粘度，使聚合物分子链的移动性增强，从而使聚合物的塑性提高，可以改善塑料的加工性能和制品的柔软性。目前塑料工业的传统增塑剂一般采用邻苯二甲酸酯类，由于价格便宜、性能好，约占增塑剂总量的80%以上，但该类增塑剂毒性较大，若用于与食品接触的塑料包装，会由于迁移造成对食品的污染。为了确保食品安全，我国急需优质安全的无毒增塑剂，用于食品、饲料包装、医疗和儿童玩具用塑料生产中，为此，探讨安全无毒绿色植物型增塑剂，满足食品安全的要求，具有重要的现实意义。目前尚未见有相关产品制备 方法的文献报道。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种安全无毒、能完全降解的绿色植物型增塑剂的制备方法，满足食品安全及功能性要求，同时不会造成环境污染。本专利技术所述的安全无毒食品级增塑剂为乙酰化单脂肪酸甘油酯，本专利技术通过以下技术方案实现专利技术目的 将计量好的甘油和植物油或脂肪酸，在碱性催化剂下加热到170-230°C，在真空下或惰性气体保护下进行酯交换反应或酯化反应，测定羟值或酸值控制反应终点。然后降温到80-120°C进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯、三酯，使其单酯含量大于90%。接着将蒸出的单酯和醋酐投入反应釜中，加入乙酸，加热到120°C — 160°C进行酰化反应，在真空下将副产物乙酸脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C中和、过滤、包装即可为成品。所述的植物油为椰子油、棕榈油、棕榈仁油、棉籽油、豆油、蓖麻油或经部分或全部氢化的上述植物油。所述的脂肪酸为月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、羟基硬脂酸。所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾。所述的醋酐与单酯的摩尔比为1-3 :1。以上所述百分比均为质量百分比。本专利技术与现有技术相比由于本专利技术采用绿色安全的植物油为原料，经过化学反应达到塑料中增塑剂的功用，与传统增塑剂邻苯二甲酸酯相比，在满足加工性能和产品性能的同时，极大地提高了制品的安全性。该制备方法简单可行、便于工业化生产，转化率高达到90 %。具体实施方式为对本专利技术进行更好地说明，举实施例如下 实施例I 将计量好的甘油225Kg和氢化椰子油775Kg加入反应釜中，加入氢氧化钠O. 8Kg,加热到180-185°C，在真空下(-0. 09到-O. IMPa)进行酯交换反应，反应时间I. 5小时，降温到80-120°C加磷酸IOKg进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯、三酯，使其单酯含量大于90%。然后将蒸出的单月桂酸酯500Kg和醋酐375Kg投入反应釜，加入乙酸8Kg，加热到120°C — 140°C进行酰化反应4小时，在真空下将畐O产物乙酸约220kg脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C用适量碳酸钠中和、过滤、包装即可为成品乙酰化甘油月桂酸酯。实施例2 将计量好的甘油180Kg和氢化棕榈油820Kg加入反应釜中，加入氢氧化钠O. 6Kg,加热到220°C，在氮气保护下进行酯交换反应，反应时间2小时，降温到80-120°C加磷酸8Kg进·行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯、三酯，使其单酯含量大于90%。然后将蒸出的单硬脂酸酯550Kg和醋酐320Kg投入反应釜，加入乙酸10Kg，加热到140°C — 160°C进行酰化反应5小时，在真空下将副产物乙酸约200kg脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C用适量碳酸钠中和、过滤、包装即可为成品乙酰化甘油硬脂酸酯。实施例3 将计量好的甘油165Kg和氢化蓖麻油835Kg加入反应釜中，加入氢氧化钾O. 8Kg,加热到220-230°C，在氮气保护下进行酯交换反应，反应时间2. 5小时，降温到80-120°C加磷酸IOKg进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯、三酯，使其单酯含量大于90%。然后将蒸出的单酯600Kg和醋酐330Kg投入反应釜，加入乙酸15Kg，加热到120°C — 140°C进行酰化反应6小时，在真空下将副产物乙酸约210kg脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C用适量碳酸钠中和、过滤、包装即可为成品乙酰化甘油氢化蓖麻酸酯。实施例4 将计量好的甘油240Kg和氢化蓖麻油酸760Kg加入反应釜中，加入氢氧化钠2Kg，加热到180-190°C，在真空下(-0. 09到-O. IMPa)进行酯化反应，反应时间4小时，降温到80-120°C加磷酸6Kg进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯，使其单酯含量大于90%。然后将蒸出的单氢化蓖麻油酸酯540Kg和醋酐295Kg投入反应釜，加入乙酸9Kg，加热到140°C — 160°C进行酰化反应3小时，在真空下将副产物乙酸约180kg脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C用适量碳酸钠中和、过滤、包装即可为成品乙酰化甘油氢化蓖麻酸酯。实施例5 将计量好的甘油260Kg和油酸740Kg加入反应釜中，加入氢氧化钾I. 5Kg,加热到180-190°C，在真空下(-0. 09到-O. IMPa)进行酯化反应，反应时间3. 5小时，降温到80-120°C加磷酸5Kg进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯，使其单酯含量大于90%。然后将蒸出的单氢化蓖麻油酸酯600Kg和醋酐350Kg投入反应釜，加入乙酸9Kg，加热到120°C — 140°C进行酰化反应4. 5小时，在真空下将副产物乙酸约210kg脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值等控制反应终点，达到要求后降温到70-80°C用适量碳酸钠中和、过滤、包装即可为成品乙酰化甘油油酸酯。本专利技术合成的乙酰化甘油脂肪酸酯其理化指标如下 1乙 ￡4..化-^ 贫油.g甘,金轉·H;S.S !151 SSWm萨 81 SSSl g|*l mg.KOH:.| I 0,0 ^JJ UΛ<3,0.0 | m it f .555-460280*4002' -J^O2，<ΚΓ0 2SCMOO(nigKOH/|)I *|{§ · IiItKOH；8. €7 €0^=0I iSTO—^ ο^ 1 ; ； Si0,5C0.5 ΞΟ.5CO.5^^ Slllf < % 18-3515-2S14-2'| !■!-*ΓI.5-2S iS F；3 · W》 .2* 2.0<2.0j -S.2.0^2.0 | 莫道 <:￠:/100.1 ^2.0^2.0 MO拓2,060—卯 重金II;以 pbi—J ^OJOl S0.001￠=0.001€0.001^0.001".....................................................本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食品级增塑剂的制备方法，其特征在于，通过如下步骤实现：将计量好的甘油和植物油或脂肪酸，在碱性催化剂下加热到170？230℃，在真空下或惰性气体保护下进行酯交换反应或酯化反应，测定羟值或酸值控制反应终点；然后降温到80？120℃进行中和、过滤，随后进行四级分子蒸馏，脱除水分及未反应的甘油、脂肪酸及二酯、三酯，使其单酯含量大于90%；接着将蒸出的单酯和醋酐投入反应釜中，加入乙酸，加热到120℃—160℃进行酰化反应，在真空下将副产物乙酸脱除干净，测定酸值、皂化值、羟值控制反应终点，达到要求后降温到70？80℃中和、过滤、包装即可为成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楚喆，王青，楚军政，
申请(专利权)人：河南正通化工有限公司，
类型：发明
国别省市：