蓖麻油脂肪酸镁生产技术研究与应用
蓖麻油及其衍生物的制备与应用研究进展
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蓖麻油从蓖麻籽中获得,是一种黏性淡黄色无 挥发性的非干性油。它是一种价格低廉、环境友好 的可再生资源,其产地主要在中国、印度和巴西。蓖 麻油主要由蓖麻油酸构成,其中蓖麻油酸含量超过 89% ,其 余 的 脂 肪 酸 包 括: 亚 油 酸 ( 4. 2% ) ,油 酸 ( 3. 0% ) ,硬脂酸( 1% ) ,棕榈酸( 1% ) ,二羧基硬脂酸 ( 0. 7% ) ,亚麻酸( 0. 3% ) 以及二十烷酸( 0. 3% ) [1]。 蓖麻油的羟基平均官能度约为 2. 7,碘值( I) 为 80 ~ 90 g /100 g,羟值为 156 ~ 165 mg / g,皂化值为 170 ~ 190 mg / g。
蓖麻油可用于合成醇酸树脂。蓖麻油直接与甘 油和苯酐反应生成树脂,可以在 200 ℃ 反应制得不 干性醇酸树脂,与硝基纤维素、氯化橡胶或是与氨基 树脂合用,在烘干时与醇酸树脂产生共聚而固化; 同 时醇酸树脂还起到增塑与增加附着力的作用。有研 究采用甲基丙烯酸甲酯( MMA) 、甲基丙烯酸( MA) 、 蓖麻油、甘油为原料制备聚合物与邻苯二甲酸苯酐 ( o - PA) 进行酯化反应,得到 PMMA - 蓖麻油醇酸 树脂。与氨基树脂配合可以具有优异的性能,可以 用来配制清烘漆和各色烘漆[6]。此外,有研究报道 采用脱水蓖麻油制取干性醇酸树脂,得到的醇酸树 脂具有较好的干燥速率、耐碱性和柔韧性等物理性 能[7]。
蓖麻油深加工方法及产品用途
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蓖麻油深加工方法及产品用途
邵丽;谢文磊;李会;马宁
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2007(008)007
【摘要】简要介绍了蓖麻油性质、组成及精炼方法.重点介绍了蓖麻油深加工方法及产品的工业用途,脱水反应制备的脱水蓖麻油用于生产清漆;与异氰酸酯反应制备的聚氨酯可生产耐水性涂料;酯化反应产品乙酰蓖麻油甲用作增塑剂;热裂解产品庚醛和10-十一碳烯酸是生产香味原料的中间体;氢化反应产品硬化蓖麻油是蜡状固体,用于生产上光蜡等;环氧化产品用作增塑剂和稳定剂;副产品蓖麻粕作为动物饲料.【总页数】4页(P51-54)
【作者】邵丽;谢文磊;李会;马宁
【作者单位】河南工业大学化学化工学院,郑州,450052;河南工业大学化学化工学院,郑州,450052;河南工业大学化学化工学院,郑州,450052;河南工业大学化学化工学院,郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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蓖麻油快速甲酯化方法及其脂肪酸含量分析
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蓖麻 ( Ricinus communis L . ) 属大戟科蓖麻属一年 或多年生草本植物 ,是世界上十大油料作物 (大豆 、 棉花 、花生 、向日葵 、菜籽 、芝麻 、椰子仁 、棕仁 、亚麻 籽 、蓖麻籽) 之一[1] 。
取适量不同条件下蓖麻油甲酯化后的产品 (以 蓖麻油及蓖麻油酸甲酯作对照) ,点于薄层板上 ,以 正己烷 - 丙酮 - 乙酸 (90∶10∶1) 为展开剂 ,展开 、取 出 、晾干 ,放入盛有碘和石英砂混合物的显色缸中显 色 1 min (出现米黄色斑点) ,取出拍照并分析其甲酯 化结果 。 1. 4. 5 气相色谱分析条件
分别称取 60 、70 、80 、90 、100 、110 mg 的蓖麻油于 6 支 10 mL 的具塞试管中 ,各加入 2 mL 正己烷 - 乙 醚溶液 (4∶1) 充分振摇 ,使蓖麻油完全溶解 ,分别加 入 0. 2 mL 0. 5 mol/ L 的 KOH - CH3OH 溶液 ,室温下 充分振摇 2 min ,再加入 4 mL 蒸馏水 ,充分振摇后静 置至溶液分为两层 (约 10 min) ,上层清液用于薄层色 谱分析 。 1. 4. 4 薄层色谱 ( TLC) 方法
来源 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山东 山西 山西 山西 山西 山西 山西 山西 山西 山西 山西 内蒙古 内蒙古 内蒙古 内蒙古 内蒙古 内蒙古 内蒙古 内蒙古 北京 北京 北京 河北 河北 云南 云南 吉林 缅甸 缅甸 缅甸
百粒重/ g 38. 47 ±0. 39 21. 42 ±0. 43 37. 59 ±0. 52 30. 99 ±0. 18 44. 33 ±0. 47 29. 16 ±0. 39 37. 67 ±0. 67 26. 07 ±0. 54 42. 94 ±0. 71 52. 08 ±0. 44 36. 10 ±0. 60 34. 84 ±0. 11 42. 73 ±0. 43 36. 58 ±0. 29 33. 28 ±0. 14 34. 18 ±0. 23 32. 51 ±0. 18 27. 40 ±0. 24 34. 42 ±0. 39 35. 43 ±0. 32 26. 57 ±0. 55 26. 55 ±0. 15 28. 17 ±0. 38 28. 47 ±0. 52 29. 58 ±0. 34 33. 06 ±0. 64 38. 12 ±0. 49 27. 50 ±0. 47 40. 45 ±0. 41 33. 65 ±0. 39 28. 65 ±0. 54 27. 80 ±0. 66 51. 77 ±0. 61 28. 37 ±0. 34 44. 49 ±0. 32 39. 91 ±0. 71 35. 63 ±0. 16 86. 77 ±0. 93 51. 00 ±0. 24 36. 08 ±0. 60
蓖麻油的深加工的可行性报告
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蓖麻油的深加工的可行性报告引言蓖麻油是一种植物油,由蓖麻种子提取而成。
它具有多种用途,包括药用、食用和工业应用。
然而,目前市场上大部分蓖麻油仍然处于初级加工阶段,未充分开发其深加工潜力。
本报告将探讨蓖麻油深加工的可行性,包括市场需求、技术可行性、经济效益等方面。
市场需求分析1.蓖麻油的药用需求蓖麻油含有丰富的蓖麻酸,具有抗炎、抗菌、抗氧化等多种药理作用。
因此,在药品领域中,蓖麻油被广泛应用于治疗皮肤病、消化系统疾病等方面。
随着人们对天然药物的需求增加,蓖麻油的深加工产品在医药市场上有很大的发展空间。
2.蓖麻油的食用需求蓖麻油富含不饱和脂肪酸,对人体健康有益。
它被广泛用于调味品、保健品和健康食品中。
近年来,人们对健康生活方式的追求不断增加,这为蓖麻油深加工产品在食品市场上提供了巨大的商机。
3.蓖麻油的工业需求蓖麻油具有良好的物理性质和化学稳定性,因此被广泛应用于润滑油、油漆、塑料等工业领域。
随着全球工业的快速发展,蓖麻油深加工产品在工业市场上将有更多的应用前景。
技术可行性分析1.提高蓖麻油纯度的技术目前,蓖麻油中存在一些杂质,例如游离蓖麻酸、蛋白质等。
为了提高蓖麻油的纯度和质量,可以采用物理提取、化学分离等方法进行深加工处理。
这些技术已经在其他植物油的深加工中得到了成功应用,因此在蓖麻油的深加工中也具备可行性。
2.开发蓖麻油新产品的技术除了提高蓖麻油的纯度外,还可以通过开发新产品来丰富市场需求。
例如,可以利用蓖麻油的药理作用研发皮肤护理产品、口服保健品等。
此外,还可以将蓖麻油与其他植物油进行混合,制作出更多种类的食用油和工业用油。
经济效益评估蓖麻油深加工的经济效益主要包括市场收益和成本控制两个方面。
1.市场收益蓖麻油深加工产品在药品、食品和工业市场上都具有很大的发展潜力。
随着人们对健康生活方式的追求和对天然药物的需求增加,蓖麻油深加工产品的市场需求将不断增加,带来可观的市场收益。
2.成本控制蓖麻油深加工涉及到技术改进、设备投资等方面的成本。
高官能度蓖麻油基不饱和酯的合成及其应用研究【毕业作品】
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高官能度蓖麻油基不饱和酯的合成及其应用研究摘要本文报道了利用高官能度的蓖麻油基马来酸半酯(Castor oil pentaerythritol glyceride maleates,简称COPERMA)来改性石油基不饱和聚酯树脂(Unsaturated Polyester Resin,简称UPR)。
该蓖麻油基马来酸半酯通过醇解和马来酸酐化两步合成,并通过红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR)和电喷雾质谱(ESI-MS)等表征其结构和可聚合C=C的官能度。
1H-NMR结果表明,COPERMA产物上马来酸C=C的官能度较高(达)。
该COPERMA产物与35 wt%的苯乙烯混合后,再与石油基UPR共混,制备出了部分替代的生物基不饱和聚酯树脂,并对该UPR/COPERMA树脂的物理性能、热性能和力学性能等进行了研究。
物理性能数据表明,所得生物基树脂适用于液态成型工艺,且与纯UPR相比线性收缩率更低。
另外,含有10 wt% COPERMA树脂的UPR/COPERMA树脂的热性能和机械性能与纯UPR的相当甚至更好。
当COPERMA树脂增加至20 wt%时,拉伸强度和储能模量(35℃)有所下降,但并不像其他油脂基UPR那样降幅很大;其它性能如交联密度、玻璃化转变温度、拉伸和弯曲模量、冲击强度等,仍略有提高。
关键词:功能化蓖麻油不饱和聚酯树脂生物基改性剂高官能度结构塑料AbstractA highly functionalized castor oil product mainly composed of castor oil pentaerythritol glyceride maleates (COPERMA) was employed to fabricate a partial biobased unsaturated polyester resin (UPR)through blending it with petroleum-based UPR. The COPERMA product synthesized was characterized by FT-IR, 1H-NMR, and ESI-MS to determine its possible structure and its functionality. The 1H-NMR results showed that the maleate C=C functionality of the COPERMA product was high (2.62). This highly functionalized product was then mixed with 35 wt% styrene before blending this mix with petroleum-derived UPR to prepare a new partial biobased UPR. Physical, thermal, and mechanical properties of the UPR/COPERMA resins were carefully studied. Physical properties data indicate that the resultant biobased resins are suitable for liquid molding process and had a less shrinkage than the neat UPR. Compared to the neat UPR, the cured UPR/COPERMA resins demonstrated comparable or even better thermal and mechanical properties when the content of COPERMA resin was up to 10 wt%. When the content of COPERMA resin increased to 20 wt%, the tensile strength and storage modulus at 35 °C decreased gradually, but not as much as reported in other oil/UPR systems, while other properties, such as crosslink density, glass transition temperature, tensile and flexural moduli, and impact strength, were still improved.Keywords:Functionalized castor oil, Unsaturated polyester resin, Biomodifier, High functionality, Structural plastic目录第一章绪论 (4)1.研究意义 (4)2. 国内外同类研究的进展概况 (5)3. 本论文当前的研究水平以及与国内外先进水平的比较 (8)第二章蓖麻油基马来酸半酯的合成及应用 (9)2.1 引言 (9)实验部分 (10)实验原料 (10)2.2.2 COPERMA的合成 (11)生物基UPR/ COPERMA树脂的制备及固化 (11)2.2.4 表征 (12)2.3 结果与讨论 (13)2.3.1 COPERMA结构 (13)固化UPR/ COPERMA树脂的性能 (16)冲击断裂形貌 (22)结论 (23)第三章结论与展望 (24)参考文献 (26)致谢 (28)第一章绪论1.研究意义现代高分子材料工业是在石油化学工业的基础上发展起来的。
蓖麻油用于制备高分子材料研究进展
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第40卷 第3期 陕西科技大学学报 V o l.40N o.3 2022年6月 J o u r n a l o f S h a a n x iU n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o g y J u n.2022* 文章编号:2096-398X(2022)03-0106-09蓖麻油用于制备高分子材料研究进展翟梦姣1,2,3,石 磊1,张跃宏1,2,3*,吕 斌1,2,3,赵舜华4(1.陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安 710021;2.陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西西安 710021;3.西安市绿色化学品与功能材料重点实验室,陕西西安 710021;4.浙江禾欣科技有限公司,浙江嘉兴 314003)摘 要:随着石化资源的短缺以及带来的环境污染问题,利用可再生资源开发环境友好高分子材料成为研究热点.蓖麻油是一种含有羟基㊁不饱和碳碳双键和酯基等活性基团的不可食用工业植物油,可以发生酯化㊁醚化㊁脱水缩合㊁水解㊁醇解㊁环氧化㊁加氢加成等多种反应,这为其用于制备高分子材料提供了基础.文中介绍了蓖麻油的结构㊁性质和化学改性方法,综述了蓖麻油用于制备聚氨酯㊁不饱和聚酯和环氧树脂等高分子材料的研究进展,展望了蓖麻油基高分子材料未来的发展趋势.关键词:蓖麻油;化学改性;高分子材料;不饱和聚酯;聚氨酯中图分类号:T B39 文献标志码:AR e s e a r c h p r o g r e s s o f c a s t o r o i l i n t h e p r e p a r a t i o no fp o l y m e rm a t e r i a l sZ H A IM e n g-j i a o1,2,3,S H IL e i1,Z H A N G Y u e-h o n g1,2,3*,L VB i n1,2,3,Z H A OS h u n-h u a4(1.C o l l e g e o f B i o r e s o u r c e sC h e m i c a l a n dM a t e r i a l sE n g i n e e r i n g,S h a a n x iU n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o g y,X i'a n710021,C h i n a;2.N a t i o n a l D e m o n s t r a t i o nC e n t e r f o rE x p e r i m e n t a l L i g h t C h e m i s t r y E n g i n e e r i n g E d u c a-t i o n,S h a a n x iU n i v e r s i t y o f S c i e n c e&T e c h n o l o g y,X i'a n710021,C h i n a;3.X i'a nK e y L a b o r a t o r y o fG r e e nC h e m i c a l s a n dF u n c t i o n a lM a t e r i a l s,X i'a n710021,C h i n a;4.Z h e j i a n g H e x i nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y C o.,L t d.,J i a x i n g314003,C h i n a)A b s t r a c t:W i t ht h es h o r t a g eo f p e t r o c h e m i c a l r e s o u r c e sa n dt h e p r o b l e m so fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n.T h ed e v e l o p m e n to fe n v i r o n m e n t a l l y f r i e n d l yp o l y m e r m a t e r i a l su s i n g r e n e w a b l e r e s o u r c e s h a s b e c o m e a r e s e a r c h f o c u s.C a s t o r o i l i s a n i n e d i b l e i n d u s t r i a l v e g e t a b l e o i l c o n t a i-n i n g r e a c t i v e g r o u p s s u c ha sh y d r o x y l,c a r b o n-c a r b o nd o u b l eb o n d sa n de s t e r g r o u p s,w h i c hc a nu nde r g ov a r i o u s c h e m i c a l r e a c t i o n s,s u c ha s e s t e r if i c a t i o n,e t h e r i f i c a t i o n,d e h y d r a t i o n,h y-d r o l y s i s,a l c o h o l y s i s,e p o x i d a t i o n a n dh y d r o g e n i z a t i o n,p r o v i d i n g a b a s i sf o r t h e p r e p a r a t i o n o fp o l y m e rm a t e r i a l s.T h i s p a p e r i n t r o d u c e d t h e s t r u c t u r e,p r o p e r t i e s a n dc h e m i c a lm o d i f i c a t i o nm e t h o d s o f c a s t o r o i l,a n d s u mm a r i z e d t h e r e s e a r c h p r o g r e s s o f c a s t o r o i l i n t h e p r e p a r a t i o n o f u n s a t u r a t e d p o l y e s t e r,p o l y u r e t h a n e,e p o x y r e s i n a n d o t h e r p o l y m e rm a t e r i a l s.F i n a l l y,t h e r e-*收稿日期:2021-11-19基金项目:国家自然科学基金项目(51903144);中国博士后科学基金面上项目(2019M663920X B);陕西省科技厅自然科学基础研究计划项目(2019J Q-777);陕西省创新能力支撑计划项目(2021T D-16);浙江省博士后科研项目(Z J2020096);生物质材料教育部重点实验室(东北林业大学)开放基金面上项目(S W Z-M S201902);陕西科技大学博士科研启动基金项目(2018Q N B J-05)作者简介:翟梦姣(1998-),女,陕西渭南人,在读硕士研究生,研究方向:蓖麻油基高分子材料通讯作者:张跃宏(1987-),男,山西五台人,副教授,博士,研究方向:生物质资源的绿色转化与高附加值利用,y u e h o n g.z h a n g@ s u s t.e d u.c n第3期翟梦姣等:蓖麻油用于制备高分子材料研究进展s e a r c h t r e n do f c a s t o r o i l-b a s e d p o l y m e rm a t e r i a l sw a s p r o s p e c t e d.K e y w o r d s:c a s t o r o i l;c h e m i c a lm o d i f i c a t i o n;p o l y m e rm a t e r i a l;u n s a t u r a t e d p o l y e s t e r;p o l y-u r e t h a n e0 引言传统的高分子材料,凭借优异的机械性能㊁化学稳定性㊁热稳定性和尺寸稳定性等特点被广泛用于建筑设施㊁海洋石油工业㊁航空航天和汽车等领域[1].然而制备这些高分子材料所用的原料主要来源于不可再生的石油资源,同时难以生物降解,只能通过废弃㊁填埋等方式处理.随着不可再生石油资源的不断消耗和人们环保意识的提高,利用可再生的生物质资源制备环境友好型高分子材料受到研究者的关注[2,3].在众多生物质资源中,植物油凭借资源丰富㊁可再生㊁价格低廉以及环境友好等特点,成为替代石油资源制备环境友好高分子材料的潜在理想原料.其中,大豆油[4]㊁菜籽油[5]㊁花生油[6]㊁玉米油[7]等植物油因其高产量,独特的柔性链段结构特点和低成本等优势,已经在化工行业中得到广泛应用,但这些植物油属于可食用植物油,这与其食品工业的应用形成竞争.因而,有必要选用不可食用的低值工业植物油作为制备高分子材料的原料.蓖麻油是一种来自于蓖麻种子的不可食用植物油,蓖麻在印度㊁中国㊁巴西等国家有广泛种植[8].2019年全世界蓖麻油的年产量大约为2.71亿吨,其中我国以30万吨左右的年产量位居世界第二[9],目前蓖麻油及其改性衍生物已广泛应用于医药㊁润滑剂㊁泡沫塑料㊁胶粘剂等诸多领域[10-14].因此,蓖麻油被视为一种可再生的 石油”资源和替代部分石油资源的潜在理想原料.本文主要综述了蓖麻油用于制备聚氨酯,不饱和聚酯和环氧树脂的研究进展,同时展望了蓖麻油在未来高分子材料中的发展趋势.1 蓖麻油的结构及化学性质1.1 蓖麻油的组成与结构蓖麻油主要是通过将蓖麻种子进行压榨或溶剂萃取而获得,它的主要组分是脂肪酸三甘油酯,每条脂肪酸碳链由18个碳原子组成,且在1号㊁9号和12号碳位上分别存在酯基㊁不饱和碳碳双键和羟基(结构式如图1所示),这些活性基团为其进行化学改性提供了可能.图1 蓖麻油的结构式1.2 蓖麻油的化学改性方法通过对蓖麻油进行化学改性,可以制备种类丰富的蓖麻油基衍生物,可用于进一步制备蓖麻油基高分子材料.蓖麻油的改性方法主要有物理法㊁化学法和生物法.本文主要对其化学改性方法进行了总结,如利用羟基进行酯化和醚化反应,利用酯基进行水解㊁醇解和酯交换等反应,利用不饱和碳碳双键进行环氧化㊁自由基聚合等反应.表1总结了蓖麻油主要的化学改性方法.表1 蓖麻油主要的化学改性方法改性方法反应式参考文献酯化15醚化16脱水缩合17加氢加成18㊃701㊃陕西科技大学学报第40卷续表1改性方法反应式参考文献环氧化19酯交换20注:R 代表甘油基2 蓖麻油基高分子材料的研究现状目前,以蓖麻油为原料制备蓖麻油基高分子材料的研究主要集中在蓖麻油基聚氨酯㊁蓖麻油基不饱和聚酯和蓖麻油基环氧树脂材料等.其中,以蓖麻油基聚氨酯材料的研究最为成熟.2.1 蓖麻油用于制备聚氨酯材料2.1.1 未改性蓖麻油用于制备聚氨酯蓖麻油是一种天然的生物质基多元醇它可以直接与异氰酸酯反应制备聚氨酯材料[21,22],但是,蓖麻油的线性柔性长链结构,使得制备的聚氨酯材料具有较低的力学强度和热稳定性,难以满足实际的应用需求.因此,研究者常将蓖麻油与其它多元醇类(如木质素㊁葡萄糖[23]等含羟基的物质)复合使用来制备蓖麻油基聚氨酯.王青等[24]以蓖麻油作为软段多元醇,二甘醇为硬段多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯反应制得无溶剂型聚氨酯胶黏剂.当蓖麻油与二甘醇的摩尔比为1.48∶0.7时,其耐水性和热稳定性最佳.C a r r i c o 等[25]以蓖麻油㊁木质素和粗甘油为生物质基多元醇,与二苯基甲烷二异氰酸酯(M D I )来制备生物质基聚氨酯泡沫(制备过程如图2所示).结果发现,随着蓖麻油在多元醇中所占比例的提高,所得泡沫材料的密度和刚性均显著提高.黄家健等[26]以蓖麻油(C O )㊁聚乙二醇为多元醇单体(P E G ),二羟甲基丙烯酸(D M P A )为亲水扩链剂,合成一系列蓖麻油基紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯薄膜,反应机理如图3所示.随着蓖麻油与聚乙二醇摩尔比的增加,薄膜的耐热性提高.这主要是因为蓖麻油的三官能团结构,可以在聚合物链段中形成更大的交联密度.盛松松等[27]以蓖麻油替代部分石油基多元醇,得到蓖麻油改性磺酸型水性聚氨酯,蓖麻油的引入提高了聚合物分子间的交联度,从而赋予聚氨酯材料良好的耐热性.这是因为蓖麻油分子的多羟基结构特点,可以起到交联剂的作用,提高制备聚氨酯材料的交联度,从而改善聚氨酯材料的力学性能和耐热性.图2 生物质基聚氨酯泡沫的制备过程[25]图3 蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯的合成[26]2.1.2 改性蓖麻油用于制备聚氨酯蓖麻油的多羟基结构使其可直接用于制备聚氨酯材料,但与工业使用的石油基多元醇相比,蓖麻油的羟基官能团数量较少,且由于线性长碳链的空间位阻作用,使其反应活性较低,限制了其在聚氨酯材料领域的产业化应用.因此,研究者常常对蓖麻油进行改性以提高羟基官能团的数量和活性,从而满足蓖麻油基聚氨酯材料的应用需求.(1)蓖麻油中的不饱和碳碳双键改性用于制备聚氨酯蓖麻油中的不饱和碳碳双键进行改性并用于聚氨酯材料制备的方法主要有两种.第一种是将蓖麻油中的不饱和碳碳双键进行环氧化改性得到环氧基团,环氧基团和羟基可参与到聚氨酯材料的制㊃801㊃第3期翟梦姣等:蓖麻油用于制备高分子材料研究进展备反应中.其中,环氧基团可以在高温或胺类催化剂的存在下与异氰酸酯反应制备含噁唑烷酮环的化合物,这类化合物使聚氨酯材料具有更好的热稳定性[28-30].L u o 等[31]首先将蓖麻油中的不饱和碳碳双键进行环氧化处理制得环氧蓖麻油,并将其用于替代部分石油基多元醇组分制备水性聚氨酯分散体,随着环氧蓖麻油用量的增加,水性聚氨酯薄膜的耐水性㊁力学性能及热稳定性均表现出增加的趋势,但过量的环氧蓖麻油会影响乳液的稳定性.第二种方法是利用蓖麻油中的不饱和碳碳双键在紫外光照射或热引发下可与含巯基的物质通过巯基-烯点击反应引入更多数量的羟基,该方法反应条件温和㊁简单迅速㊁产率高.并且巯基乙醇㊁硫代甘油等含羟基的巯基化合物已经实现商业化,为这种方法未来的规模化推广应用提供了可能[32-34].管晓媛等[35]利用蓖麻油和巯基乙醇在紫外光照射条件下通过巯基-烯点击反应制得多羟基改性蓖麻油化合物(反应机理如图4所示),然后将其与丙烯酸羟丙酯制备多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯.固化后的蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯材料表现出较好的耐水性和热稳定性.图4 蓖麻油和巯基乙醇的点击反应示意图[35](2)蓖麻油的酯基改性用于制备聚氨酯蓖麻油中的酯基可以与小分子醇类发生酯交换反应制得蓖麻油基多元醇[36-38].L i 等[39]通过蓖麻油与甘油进行酯交换反应得到蓖麻油基多元醇,然后将其与异氰酸酯反应得到硬质聚氨酯泡沫,蓖麻油基多元醇的用量对聚氨酯泡沫的压缩强度㊁尺寸稳定性和泡沫形态有显著影响.H e jn a 等[40]首先以粗甘油和蓖麻油为原料制备生物基多元醇,然后将其取代部分石油基多元醇制备硬质聚氨酯-聚异氰尿酸酯泡沫材料,结果发现,该泡沫材料的抗压强度比未使用生物基多元醇制备的泡沫塑料提高90%以上.此外,蓖麻油中的酯基也可与胺类物质反应得到脂肪酸酰胺多元醇,这也是一种提高蓖麻油羟基数量的方法.D a v e 等[41]用三乙醇胺(T r i e t h a n o -l a m i n e )和蓖麻油(C a s t o rO i l )制得多羟基的蓖麻油基多元醇(反应机理如图5所示),然后将其与异佛尔酮异氰酸酯反应得到聚氨酯材料.图5 三乙醇胺改性蓖麻油制备蓖麻油基多元醇的过程[41](3)蓖麻油的羟基改性用于制备聚氨酯利用蓖麻油中的羟基发生酯化反应来提高蓖麻油的官能度.S po n t ón 等[42]将蓖麻油与顺丁烯二酸酐反应制备马来酸化蓖麻油(反应机理如图6所示),并与2,4-甲苯二异氰酸酯反应制备聚氨酯泡沫.来水利等[43]用马来酸化蓖麻油作为交联剂与六亚甲基二异氰酸酯反应合成改性蓖麻油水性聚氨酯乳液,随着马来酸化蓖麻油用量的从0增加到3%时,固化后胶膜的拉伸强度从2.43M P a 提高到13.2M P a,胶膜的热稳定性和耐水性也有所提高.图6 马来酸化蓖麻油的制备[42](4)蓖麻油的多种官能团共同改性用于制备聚氨酯除了对蓖麻油中的单一官能团(酯基㊁双键和羟基)进行改性外,也可同时对其多种基团进行改性,这样有利于提高蓖麻油的改性效率,得到活性基团丰富的蓖麻油基多元醇,将其用来制备聚氨酯材料时,可以得到高交联度的聚氨酯交联网络体系,从而提高所制备聚氨酯材料的耐水性㊁热稳定性以及力学性能[44-48].总之,利用蓖麻油及其衍生物为原料制备聚氨酯材料已经进行了广泛的研究,其制备工艺相对成熟,制得的聚氨酯材料可应用于建筑㊁制鞋制革㊁交通运输等行业.但依然存在一些问题及挑战,如蓖麻油基多元醇的线性柔性长链结构,使得制得的蓖麻油基聚氨酯材料的力学性能和热稳定性较石油基聚氨酯材料差,因而现阶段难以完全替代石油基多元醇来制备聚氨酯.2.2 蓖麻油用于制备不饱和聚酯蓖麻油也可用于制备含不饱和碳碳双键和酯基的蓖麻油基不饱和聚酯材料.蓖麻油基不饱和聚酯材料的研究主要可分为蓖麻油基不饱和聚酯基体树脂和活性㊃901㊃陕西科技大学学报第40卷稀释剂两方面.其中,活性稀释剂一方面可以降低不饱和聚酯基体树脂的粘度,另一方面可以与不饱和聚酯基体树脂通过自由基共聚反应制得不饱和聚酯材料.目前,研究者主要采用四种不同的改性方法来制备蓖麻油基不饱和聚酯基体树脂和活性稀释剂.(1)酯交换反应法蓖麻油中含有酯基,因而可与小分子醇类(如甲醇㊁甘油㊁季戊四醇等)在碱性催化剂存在的条件下发生酯交换反应,然后再通过丙烯酸化或马来酸化制得蓖麻油基不饱和聚酯树脂.M u l l e r等[49]首先将蓖麻油和甘油按照不同的比例进行酯交换反应,然后再与丙烯酰氯发生取代反应得到具有不同结构特性的丙烯酸化蓖麻油甘油酯,其中,酯交换反应的转化率为93%,丙烯酸化反应的转化率为92%.L i u等[50]采用季戊四醇与蓖麻油进行酯交换反应得到蓖麻油基多元醇,然后用该多元醇与马来酸酐通过酯化反应即可制备得到蓖麻油基不饱和聚酯树脂,将其用于改性石油基不饱和聚酯树脂,结果表明:蓖麻油基不饱和聚酯树脂的引入,使得石油基不饱和聚酯树脂的耐热性和力学性能均有明显提高;进一步采用2-丙烯酸羟基乙酯与该不饱和聚酯树脂中的羧基反应可增加树脂体系中不饱和碳碳双键的数量,当该树脂与苯乙烯活性稀释剂共聚后,所制备材料的拉伸强度㊁储存模量和玻璃化转变温度分别为36.3M P a㊁2.4G P a和127℃.在活性稀释剂方面,L i u等[51]通过蓖麻油与季戊四醇进行酯交换反应,然后再与丙烯酰氯通过取代反应制得一种多官能度的蓖麻油基丙烯酸酯单体,反应机理如图7所示,将其用作环氧大豆油丙烯酸酯的活性稀释剂,并与石油基的活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在相同条件下制备的材料进行对比.结果表明:多官能度蓖麻油基丙烯酸酯稀释剂与环氧大豆油丙烯酸酯树脂表现出更好的相容性,制备得到的蓖麻油基丙烯酸酯/环氧大豆油丙烯酸酯树脂涂膜具有更强的附着力.图7 多官能度丙烯酸酯单体的合成路线[51](2)马来酸/马来酸酐酯化法蓖麻油可以与马来酸或马来酸酐发生酯化反应制得不饱和聚酯基体材料.这种酯化反应使得蓖麻油分子结构中引入更多的不饱和碳碳双键,从而使其具有较高的反应活性.曾庆鹏等[52]先将马来酸酐和丙烯酸羟乙酯反应生成马来酸酐半酯,然后再与蓖麻油反应制得含不饱和碳碳双键的改性蓖麻油树脂,将改性蓖麻油树脂和活性稀释剂苯乙烯按照不同质量比共聚可得到从柔软到刚硬的系列不饱和聚酯材料,这种材料的玻璃化转变温度介于10℃~60℃.I n c i a r t e等[53]以马来酸化蓖麻油(MA C O)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料,通过环氧开环反应制备蓖麻油基不饱和聚酯基体树脂(MA C OMA)(反应机理如图8所示),将其与苯乙烯按照不同的质量比进行共聚,可以制得系列蓖麻油基不饱和聚酯.结果表明:随着苯乙烯的质量分数从20%增加至50%,蓖麻油基不饱和聚酯材料的玻璃化转变温度从54.04℃升高到81.36℃,拉伸强度从21.97M P a增加至64.06M P a .图8 蓖麻油基不饱和聚酯基体树脂的制备[53](3)先丙烯酸化再环氧化改性法环氧化蓖麻油丙烯酸酯主要是通过两步法合成,首先将蓖麻油中的羟基与丙烯酸类物质进行酯化反应,然后再进行环氧化反应.目前常用的丙烯酸类物质主要有丙烯酰氯㊁丙烯酸和丙烯酸酐等,㊃011㊃第3期翟梦姣等:蓖麻油用于制备高分子材料研究进展常用的环氧化反应体系主要为过氧甲酸/过氧乙酸体系.采用先丙烯酸化再环氧化的方法得到的蓖麻油基不饱和聚酯中既含有可与活泼氢进行反应的环氧基,又含有可进行自由基共聚的活性碳碳双键,可用于制备高交联度的蓖麻油基不饱和聚酯材料.E s e n等[54]首次报道了环氧化丙烯酸酯蓖麻油的两步法制备方法.S o n g等[55]利用蓖麻油和丙烯酰氯反应得到丙烯酸酯化蓖麻油,然后通过甲酸-过氧化氢体系进行环氧化处理制得环氧化蓖麻油丙烯酸酯.最后将环氧化蓖麻油丙烯酸酯和邻苯二甲酸二辛酯分别用作聚氯乙烯的增塑剂,并对二者的增塑性能进行了对比评价.结果表明:环氧化蓖麻油丙烯酸酯对聚氯乙烯有更好的增塑性,能使聚氯乙烯的玻璃化转变温度从81.06℃显著降低到1.40℃.C a y l i等[56]首先利用蓖麻油与甲基丙烯酰氯进行取代反应得到甲基丙烯酸化蓖麻油,然后再进行环氧化反应即可得到环氧化蓖麻油甲基丙烯酸酯,其制备过程如图9所示,进一步将其与丙烯酸㊁甲基丙烯酸㊁苯乙烯中的一种或者多种按照不同的质量比共聚可得到一系列蓖麻油基不饱和聚酯高分子材料.当环氧化蓖麻油甲基丙烯酸酯-苯乙烯-马来酸酐之间的质量比为50∶40∶10时,所制备材料的热稳定性和力学性能较好,玻璃化转变温度为80℃,25℃时的储能模量高达2.25G P a .图9 环氧化蓖麻油甲基丙烯酸酯的合成路线图[56](4)先环氧化再丙烯酸化改性法首先对蓖麻油进行环氧化处理,然后再进行丙烯酸化改性得到丙烯酸酯环氧蓖麻油.与先丙烯酸化再环氧化改性法相比,先环氧化再丙烯酸化改性得到的树脂体系中含有丰富的不饱和碳碳双键和羟基,其大量的羟基结构使树脂体系的粘度增大,交联度提高.P a l u v a i等[57]首先合成环氧蓖麻油,然后以环氧蓖麻油为原料制备了丙烯酸化环氧蓖麻油,合成路线如图10所示.所制备聚合物材料的拉伸强度为28M P a,弯曲强度为53M P a.综上所述可知,目前主要有以上四种改性方法可以用来制备蓖麻油基不饱和聚酯基体树脂,为后续引入交联剂或活性稀释剂构建三维交联网络结构奠定了基础.目前常用的含不饱和碳碳双键的活性稀释剂,主要为来自于石化资源的苯乙烯㊁甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯等,它们能够与蓖麻油基不饱和聚酯中的不饱和碳碳双键通过自由基共聚形成性能优异的热固性高分子材料.图10 丙烯酸化环氧蓖麻油的合成路线图[57] 2.3 蓖麻油用于制备环氧树脂环氧树脂作为最重要的高分子材料之一,是一种分子结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子聚合物.蓖麻油基环氧树脂作为一种新型的环境友好型环氧树脂,通常主要有两种制备方法.第一:采用原位法得到过氧甲酸或过氧乙酸,利用它们的强氧化性将蓖麻油的双键氧化得到;第二:利用蓖麻油中的羟基与环氧氯丙烷在碱性条件下通过缩聚反应生成缩水甘油醚类环氧树脂[58-60].F u等[61]为了提高环氧树脂中环氧基团的活性以及固化程度,同时采用上述两种方法对蓖麻油进行改性制备环氧树脂.首先将蓖麻油与环氧氯丙烷反应生成蓖麻油基缩水甘油醚,然后,将其与过氧乙酸反应生成环氧化蓖麻油基缩水甘油醚.最后将制得的环氧化蓖麻油基缩水甘油醚引入双酚A 型环氧树脂中考察固化材料的性能.结果表明,环氧化蓖麻油基缩水甘油醚的引入能有效改善双酚A型环氧树脂的韧性和力学强度.这是因为环氧化蓖麻油基缩水甘油醚含有较长的柔性碳链,将其引入具有刚性网络结构的环氧树脂体系中,可形成 刚柔并济”的交联网络结构.从而提高环氧树脂材料的韧性㊁拉伸强度和热稳定性,这在姜治国等人的研究中得到证实[62-65].韦代东等[66]首先将蓖麻油(C O)与2,2-双羟甲基丙酸(D M P A)反应生成蓖麻油基超支化聚酯多元醇(C10),然后将其与环氧丙烷和异佛尔酮二异氰酸酯(I P D I)反应制备得到蓖麻油基超支化环氧树脂,合成过程如图11所示.㊃111㊃陕西科技大学学报第40卷图11 蓖麻油基超支化聚酯多元醇和超支化环氧树脂的合成[66]由于蓖麻油基环氧树脂的环氧基大多位于分子链中间,反应活性较低,且数量有限,导致其难以直接聚合制备高分子材料或制备材料的力学性能和耐热性有限,因而,蓖麻油基环氧树脂较少单独使用,常常会进行进一步的功能化改性或作为第二组分来改性其它材料.2.4 蓖麻油用于制备其它高分子材料除上述蓖麻油基高分子材料外,蓖麻油也可用于制备聚酰胺㊁聚醚等高分子材料[67-69].蓖麻油中含有蓖麻油酸,可通过热解㊁缩聚反应制备聚酰胺,制得的聚酰胺材料具有耐磨性高㊁机械强度高等特点,广泛应用于电子和包装材料中[70].宋凌志等[71]以蓖麻油衍生物10-十一烯酸甲酯为原料,利用其酯键与1,3-二氨基二丙醇进行酰胺化反应,制备得到双烯功能化聚酰胺单体(U D A),然后通过酯化反应得到丁酯侧基的聚酰胺单体(B U D A),反应机理如图12所示.随后,将两个单体共聚形成蓖麻油基聚酰胺,随着双烯功能化聚酰胺单体含量的增加,拉伸强度从4.5M P a升高至18.4M P a,应变从753.8%降到576.3%,是制备高强度弹性体的潜在理想原料.随着人们对环境友好高分子材料需求的提升,会有越来越丰富的蓖麻油基高分子材料不断被开发出来,该领域未来有广阔的发展空间.图12 二烯单体及功能聚酰胺的制备[71]3 结语与展望随着不可再生石油资源的消耗㊁人们环保意识的增强㊁国家环保法规的日趋严苛,利用不可食用的可再生资源蓖麻油为原料制备环境友好高分子材料成为未来的发展趋势.蓖麻油长碳链中的羟基㊁酯基和双键等活性基团为其进行分子结构设计和修饰提供了可能,有助于制备蓖麻油基聚氨酯㊁环氧树脂和不饱和聚酯等高分子材料.到目前为止,对蓖麻油基高分子材料的研究虽然已取得较大进展,但仍面临一些问题和挑战亟待解决:蓖麻油用于制备高分子材料的过程复杂,制备条件苛刻,制备成本高昂,制备过程不够绿色环保;蓖麻油单独作为原料制备的高分子材料的性能有限;蓖麻油基高分子材料的种类较少,新产品的开发力度不足.今后的研究将集中在以下几个方面:第一,采用更简单㊁高效㊁易操作㊁绿色环保的方法(如紫外光点击反应)对蓖麻油进行改性,将多种改性手段共同使用,降低成本,促进蓖麻油基高分子材料产业链的绿色化和可持续发展,提高蓖麻油基高分子材料的竞争力.第二,通过纤维增强或者纳米材料改性的方法来进一步提高蓖麻油基高分子材料的性能,研究蓖麻油基高分子复合材料的性能调控机制,丰富制备高性能蓖麻油基复合材料的基础理论,开发性能与石油基热固性高分子材料相媲美的高性能蓖麻油基高分子材料,将其拓展应用到工程结构材料领域,满足人们的需要.第三,加强蓖麻油基新产品的研发力度,丰富蓖麻油基高分子材料的品种,进一步寻求开发具有独特功能性的新型蓖麻油基高分子材料的方法,构建具有阻燃㊁抗菌防霉㊁自修复等特性的蓖麻油基功能高分子材料,实现蓖麻油在高附加值领域的利用.相信随着蓖麻油改性方法的丰富㊁生物质基高分子材料开发途径和性能调控基础理论研究的不断深入,以蓖麻油为原料有望开发出制备简单㊁性能突出㊁品种多样㊁绿色可持续的新型高分子材料,并有望应用拓展到新兴领域,助力传统行业转型升级.参考文献[1]C a p e l o tM,M o n t a r n a lD,T o u r n i l h a cF,e t a l.M e t a l-c a t a-l y z e dt r a n s e s t e r i f i c a t i o n f o r h e a l i n g a n d a s s e m b l i n g o ft h e r m o s e t s[J].J o u r n a lo f t h eA m e r i 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蓖麻油酸用途
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蓖麻油酸用途
蓖麻油酸具有多种用途:
1.工业用途:蓖麻油酸可以用于制造表面活性剂、增塑剂、润滑油添加剂等,这
些都是工业上常见的化学品,广泛应用于各个领域。
此外,它还可以用于制备癸二酸、庚酸、癸二酸和十一碳烯酸等,这些化合物在化工、医药等领域有重要应用。
2.医药用途:蓖麻油酸可以作为原料用于制药,如制备避孕胶冻等。
3.纺织用途:蓖麻油酸可以用于聚合物制造和纺织品整理,提高纺织品的性能和
质量。
4.日用化学用途:由于蓖麻油酸具有润滑和滋润的特性,它常被用作润肠通便剂,
特别是在医院做肠镜时,常常会让患者服下蓖麻油来清理肠道。
此外,蓖麻油酸还可以用于头发护理,如作为头膜使用,可以使头发变得更加光泽。
总的来说,蓖麻油酸是一种非常有价值的化合物,在多个领域都有广泛的应用。
请注意,在使用蓖麻油酸时,应遵循相关的安全规定和建议,避免不必要的风险。
浅析蓖麻油及其衍生物制备与应用
![浅析蓖麻油及其衍生物制备与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1ec3b7e2f111f18582d05a4a.png)
浅析蓖麻油及其衍生物制备与应用蓖麻油作为一种重要的工业用植物油,有着较高的经济价值。
本文简要介绍了蓖麻油及其衍生物研究的现状,分析了现有的制备方法,从现代化妆品、涂料以及皮革加脂剂等领域的应用着手,详细分析了目前蓖麻油及其衍生物在我们国家的发展现状,为蓖麻油及其衍生物的广阔发展前景进行了展望。
标签:蓖麻油;衍生物;聚合物;制备与应用蓖麻油,来源于蓖麻子中,是具有粘性特点的淡黄色的非干性油,较少挥发,属于一种可再生资源,而且获取成本低廉。
蓖麻油,是一种不可食用的油脂,是一种天然脂肪酸的甘油三酸酯,并且由于其产量巨大,属于世界上十大油料作物之一。
蓖麻油酸(化学分子式为CH3(CH2)5CH(OH)= CH(CH2)7COOH),作为脂肪酸中的主要成分,约占脂肪酸含量的百分之九十,其次分别是是油酸和亚油酸。
蓖麻油,是唯一含有羟基的植物油。
蓖麻油作为重要的油料作物,它的规模化利用在人类发展史上由来已久,古埃及时期,蓖麻油曾经被用做防腐剂使用。
虽然,我国蓖麻油综合开发利用起步较晚,但是,近几年,蓖麻油及其衍生物也在化学化工、国防科技、医疗医药领域被广泛的使用。
1蓖麻油及其衍生物的制备1.1蓖麻油的制备蓖麻油特定的化学分子结构决定其可以实现多重的化学反应,从而产生众多的化学衍生物。
蓖麻油的制备通常采取以下两种方式:采用物理方式的压榨和运用化学提纯技术的萃取。
1.2蓖麻油衍生物的制备一般来说,蓖麻油的特殊结构可以通过一系列的化学反应(如:脱去一个羟基和与羟基相邻的氢)生成新的衍生物。
运用上述方法得到的蓖麻油常见主要衍生物有:脱水蓖麻油(通过脱水的化学反应在催化剂的作用下生成),热裂解蓖麻油(通过高温减压的条件,使蓖麻油发生热裂解反应断开分子链获取),磺化蓖麻油等多种衍生物产品。
2蓖麻油及其衍生物的应用蓖麻油及其衍生物的综合开发利用在我们国家起步较晚,并没有得到充分的研究发展,所以并不十分完善,现阶段主要应用在化妆品、涂料、皮革加脂剂等领域。
蓖麻油在化工领域的研究进展
![蓖麻油在化工领域的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/86ede14ff8c75fbfc67db296.png)
蓖麻油从蓖麻的种子中压榨或萃取制得,其含量35%~57%,主要成分脂肪酸的三甘油酯。
蓖麻油在化工原料中有着举足轻重的地位,广泛地应用于纺织工业、印染业、航海、航空、运输业、能源、医药制造业等高技术领域[1]。
本文作者主要对蓖麻油在化工产业的直接利用、合成重要产品的应用及其他加工利用三个方面做归纳与论述。
1蓖麻油的直接利用早在1650年,人们就知道使用菜子油、橄榄油、蓖麻油和棕榈油等植物油作为润滑剂。
近年来,由于环境污染、能源和资源匮乏等问题日益严峻,植物油作为环境友好型润滑剂又重新得到重视[2]。
蓖麻油从蓖麻籽中获得,是一种黏性淡黄色无挥发性的非干性油。
其生物降解性良好,达到了德国“蓝色天使”的标准,是可生物降解的润滑油。
蓖麻油作为天然润滑剂,有着粘度系数高、摩擦系数低的优点,特别是精炼后是航空航天和高速机械的理想保护油。
王宏跃[3]等研究表明,以蓖麻油作为润滑基础油,油酸修饰的石墨烯(mGr )作为添加剂,在添加中后期可显著改善蓖麻油的润滑性能。
2合成重要化工产品2.1葵二酸的应用由蓖麻油裂解产生葵二酸是其主要制备途径,目前世界上工业生产的癸二酸几乎全部都是用蓖麻油作原料生产的。
近几年,随着绿色化工的兴起,世界上各化工巨头都把关注点放在了以非化石原料(非化石能源,指非煤炭、石油、天然气等经长时间地质变化形成,只供一次性使用的能源类型外的能源。
我国明确规定到2020年,非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右,到2030年达到20%左右)为基础的新兴化工业,据统计,世界化工前50强中,有约30家都把癸二酸的衍生品作为了战略产品[4]。
以美国杜邦公司为例,2017年与癸二酸相关的聚合物产量增长了50%。
高纯癸二酸是技术含量较高的蓖麻油衍生产品。
我国目前生产的高纯癸二酸及其衍生产品质量达到国际先进水平,是重要的化工原料。
通过质量指标对比,高纯癸二酸的C10酸含量高于美国、日本公司的技术指标,因此产品质量优于国外产品。
蓖麻油的制备技术分析与应用进展研究
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的不 同制 备技 术及 过程进 行研 究 。
蓖麻 油在 与 其它 甘油 成分 进行 有效 的 结合 后 ,可 以形 成一 种 具有 良好性能 的醇酸 树脂 ,这种 醇酸树 脂可 以被 应用 到我 国的涂 料制造 中,
其主要 脂肪 酸—— 蓖麻醇 酸 中的不 对称 碳原 子在 l 2 位 后 ;④介 电常 数 约为 4 . 3 0 ,是常 见 油脂 中最高 者 ;⑤蓖 麻 油的相 对 密度 和 乙酰值 都 大 于一般 油脂 ;⑥蓖 麻油 在空气 中几 乎不发 生氧 化 酸败 ,储藏稳 定 性好 , 是 典型 的 不干 性 液体 油 。 由此 可见 ,蓖麻 油 的好处 很 多 ,这也 是 其被
肪 酸 中含 9 0 %蓖麻 酸 、羟值 为 1 6 3 mg K O H / g 、羟 基含 量为 4 . 9 4 %、羟 基: 分 子量为 3 4 5 。用 蓖 麻油 为 原料 制造 的聚 氨酯 胶 黏剂 具 有较 好 的低 温 性能 、耐 水解 性 以及 优 良的 电绝 缘性 。蓖麻 油的 制备 过程 主 要应 用 榨 取和 溶 剂萃 取 的方法 ,榨 取 的方 法通 常是 应 用榨 取机 器对 蓖 麻 油进 行 低 压 、快 速 的压 榨 。但 是 以 现在 的技 术 来 说 ,蓖 麻 油 只 能 被 榨 取
速 机 械理 想 的润 滑 油及 动力 皮带 的保 护 油 ;③有 很 强的 旋光 性 ,因 为
二 、蓖麻油 的应 用进展研 究
蓖 麻油 的应 用范 围非 常广 。在我 国 ,蓖麻 油 可 以被应 用在 很 多 的 化 工 、医学 、染料 等诸多领 域 。下面就 对蓖麻 油的 主要 应用进 行研究 。 1 . 蓖麻 油在 涂料 中的应 用
源 的利用率 。
一
蓖麻油深加工及其应用_宋国安
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蓖麻油深加工及其应用宋 国 安(黑龙江省克山县经济委员会) 刘 培 华(黑龙江省克山县克山镇农业站)摘 要 对蓖麻油的综合利用进行了介绍,叙述了蓖麻油衍生物的制备及其在各个领域中的应用。
关键词 蓖麻油 衍生物 深加工中图分类号 TQ 645.82 T Q645.90 引 言蓖麻油是自然界中具有独特性能的植物油类,它所含的脂肪酸成分主要是蓖麻醇酸CH 3(CH 2)5—CH(OH)CH 2CH=CH(OH 2)7OOOH 。
它除含有一般植物油脂肪酸分子中的烯键和酯基外,还含有一个羟基,赋予它独特的性质和用途。
蓖麻油分子结构中的许多功能基决定了其可以发生许多化学反应而生成众多的蓖麻油衍生物,是化工、精细化工不可多得的重要原料。
1 蓖麻油的综合利用途径及系列化工产品图1所示为蓖麻油的综合利用途径,其系列化工产品主要分为基础化工产品、脂肪酸类产品、树脂油产品、脂肪酸酯、表面活性剂产品,以及合成润滑油、切削油、防锈剂、聚氨酯树脂、颜料、油墨、涂料、密封胶的添加剂等。
基础化工产品主要包括裂解蓖麻油、脱水蓖麻油、氢化蓖麻油、氧化蓖麻油、精炼蓖麻油、蓖麻饼粉;脂肪酸类产品主要包括:蓖麻油脂肪酸、脱水蓖麻油脂肪酸、十二羟基硬脂酸、癸二酸、十一烯酸、正庚酸;树脂油产品主要包括:稠化脱水蓖麻油、吹制蓖麻油、马来化油;脂肪酸酯;合成蜡产品主要包括羟基脂肪酸酯、酰胺蜡、脂蜡;表面活性剂产品主要包括磺化蓖麻油、蓖麻油聚氧乙烯醚。
蓖麻油还可以直接用来配制发油、发膏、口红、透明皂等化妆品[1]。
据资料记载,世界蓖麻油消耗量的比例:涂料占25%,氧化蓖麻油占20%,癸二酸占15%,表面活性剂占12%,化妆品占10%,聚氨酯占10%,其它占8%。
2 蓖麻油衍生物的工业化生产及其应用2.1 蓖麻油酸 蓖麻油酸俗名蓖酸或蓖麻酸,学名顺式-12羟基十八碳-9-烯酸,主要用来制备润滑油添加剂、塑料增塑剂(如蓖麻油酸酯类)、表面活性剂(如太古油、蓖麻油酸皂等)、癸二32武汉食品工业学院学报 Jour na l o f Wuhan Fo od Industr y College 1998年收稿日期:1997—06—01宋国安:男,1939年生,工程师,黑龙江省克山县经济委员会,161600酸、仲辛醇及庚醛等。
2024年蓖麻油深加工市场调研报告
![2024年蓖麻油深加工市场调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1a18c02a0a1c59eef8c75fbfc77da26925c5962f.png)
蓖麻油深加工市场调研报告1. 前言本报告旨在对蓖麻油深加工市场进行全面的调研和分析。
蓖麻油是一种具有多种营养成分和药用价值的植物油,深加工蓖麻油能够实现其更大的市场潜力。
本报告将重点关注蓖麻油深加工市场的现状、发展趋势以及未来的市场机遇与挑战。
2. 市场现状2.1 蓖麻油的基本介绍蓖麻油是由蓖麻种子提取而成的植物油,富含多种必需脂肪酸、维生素和微量元素。
它具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效,在食品、化妆品、医药等领域有着广泛的应用。
2.2 蓖麻油深加工市场的规模蓖麻油深加工市场目前呈现出快速增长的趋势。
据市场统计数据显示,2019年全球蓖麻油深加工市场规模约为XX亿美元,并且预计未来几年将保持较高的增长率。
2.3 蓖麻油深加工市场的主要产品蓖麻油深加工市场主要产品包括蓖麻油脂肪酸、蓖麻油磷脂、蓖麻油蛋白等。
这些产品在食品、保健品、化妆品等领域有着广泛的应用。
3. 市场发展趋势3.1 健康生活方式的流行推动市场需求随着人们健康意识的提高,对天然、有机、功能性食品的需求不断增加。
蓖麻油作为一种天然的健康食品,在市场上受到越来越多消费者的关注和青睐。
3.2 技术进步推动产品创新随着科技和生产技术的不断进步,蓖麻油深加工技术也在不断创新和提高。
更加高效、环保的生产工艺将进一步推动蓖麻油深加工产品的质量和品种的丰富。
3.3 国际贸易的发展助推市场增长随着全球经济一体化的进程加快,国际贸易的发展为蓖麻油深加工市场提供了更广阔的发展空间。
国内企业可以通过加强国际贸易合作,扩大产品的出口,进一步推动市场的发展。
4. 市场机遇与挑战4.1 市场机遇•健康意识的增加,为蓖麻油深加工产品需求发展提供了机遇。
•技术创新和生产工艺的提高,为市场增加了更多的机遇。
•国际贸易发展为市场提供了更广阔的机遇。
4.2 市场挑战•蓖麻油深加工技术的不断提高,对企业提出了更高的技术要求和挑战。
•市场竞争激烈,企业需要在产品质量、品牌建设等方面不断提升,以应对市场的挑战。
番泻叶、蓖麻油、硫酸镁用于椎管内麻醉术前肠道准备的临床进展(一)
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番泻叶、蓖麻油、硫酸镁用于椎管内麻醉术前肠道准备的临床进展(一)椎管内麻醉手术前肠道准备的目的是防止病人麻醉后排便于手术床上和预防术后便秘。
传统的方法是采用清洁灌肠。
清洁灌肠虽能有效清除粪便,达到清洁肠道的目的,但因其属于侵入性操作,需多次插管,易损伤直肠粘膜引起出血和疼痛,给病人带来痛苦,同时需暴露病人的隐私部位,部分病人不易接受。
且耗费时间、操作繁琐、增加护士的劳动强度。
目前已逐步被一些口服泻药的方法所取代。
为寻早一种适合椎管内麻醉手术病人的口服泻药,笔者经查阅大量国内文献,现将临床常用的三种泻药番泻叶、蓖麻油、硫酸镁用于肠道准备的临床研究和观察结果综述如下。
1.番泻叶、蓖麻油、硫酸镁的导泻机理番泻叶中具有导泻作用的化学成分有蒽醌及其衍生物类:二蒽酮类衍生物是番泻叶中含量较高的有效部分,也是番泻叶泻下、止血的活性成分。
高晔等1]报道由于番泻苷在肠道上部既不被吸收,也不被弱酸环境(空腹)所破坏,直接并只有到达大肠,才发挥药效。
对番泻苷A、B在体内代谢成大黄酸蒽酮的过程,番泻苷A先在肠内细菌的作用下转变成番泻苷元,再进一步转变为其光学异构体番泻苷元B,同时生成少量大黄酸,在肠内细菌产生的黄素酶的作用下,进一步转变为大黄酸蒽酮。
另一方面,较大剂量番泻苷可使肠道对水、电解质的吸收明显减少,服药后5~6h可明显增加体液向肠腔的分泌,使肠腔容积增大,进而使肠蠕动增加,产生攻里通下作用。
郎秀状,丁望2]报道番泻叶的有效成分主要为番泻苷A、B,经胃、小肠吸收后,在肝中分解产物经血行而兴奋骨盘神经节以收缩大肠,引起腹泻。
国外RumseyRDE等3]资料研究证明,番泻叶进人大肠后被活化或番泻苷的活性产物在大肠内直接给药后数分钟乃至数秒内即可引起结肠强烈蠕动,增加蠕动的频率,抑制非推进性收缩,加速肠道内容物的运输及大肠的排空。
番泻苷的活性产物之一大黄酸能使盲肠段的收缩活动持续增强,能迅速增加结肠段环形肌的收缩,但持续时间不超过10min。
浅谈蓖麻油的改性及其应用研究进展
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浅谈蓖麻油的改性及其应用研究进展本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!前言随着环境问题的日益严峻,世界石油资源的紧缺和石油价格的不断上涨,开发利用生物降解性好的可再生资源制备化工产品,已成为化工领域各行各业共同关注的焦点。
蓖麻,大戟科蓖麻属植物,其主要产地在印度、巴西以及中国,是一年或多年生草本植物,种子椭圆形,含油量在42%~48%,用于制备可生物降解的润滑油、媒染剂、药物等。
源于蓖麻的蓖麻油是一种天然的脂肪酸甘油三酸酯,脂肪酸中90%是蓖麻油酸(9-烯基-12-羟基十八酸),还有10%不含羟基的油酸和亚油酸,是自然界中唯一含有羟基的植物油。
蓖麻油的羟基平均官能度为左右,碘值为82~90 mg(I2)/g,属于不干性油,皂化值170~190mg(KOH)/g,羟基值155~165 mg(KOH)/g。
由于蓖麻油结构中含有烯烃双键、酯基、羟基等活性基团,因而可以通过酯化、氢化、环氧化、脱氢、脱水、醇解及酯交换等一系列化学反应,制备出各种适用的原材料。
然后,再通过深度加工制成聚合物材料,如:表面涂料、弹性材料、泡沫保温材料、过滤材料等。
目前,蓖麻油及其衍生物被广泛应用于生物柴油、紫外光固化涂料、润滑剂、皮革加工助剂、泡沫塑料、水性聚氨酯等诸多领域。
1 蓖麻油的改性琥珀酸酯化改性蓖麻油因其羟基值较高,工业上利用蓖麻油酸分子位于12 位碳原子上羟基的有关反应进行改性。
蓖麻油的琥珀酸酯化反应是通过蓖麻油分子中羟基与不饱和酸酐发生酯化,增加其亲水性。
该反应是一个复杂的反应过程,首先是马来酸酐开环同蓖麻油上的仲羟基发生酯化,此步反应较易进行,且没有副产物生成。
另外,在条件允许的情况下,马来酸酐开环后,生成的羧基还会继续同蓖麻油上的羟基进一步酯化,即马来酸酐发生双酯化反应,此时就会有副产物水生成。
因此,可以通过生成水分的多少来判断马来酸酐的双酯化程度。
蓖麻油的制备技术分析与应用进展研究
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蓖麻油的制备技术分析与应用进展研究摘要:蓖麻油作为一种现代社会下的资源产物,对我国资源的利用有很大的帮助。
蓖麻油是一种脂肪酸的三甘油酯,其主要生长在蓖麻的种子里,含量大概在35%~57%,是应用榨取设备或者溶剂萃取法得出的蓖麻油。
蓖麻油的最大好处是,其价格低、易获得并且可再生。
蓖麻油在我国的很多领域都有应用,蓖麻油的广泛应用可以解决我国石油资源短缺的重大难题,为我国石油业的发展起到了重要的作用。
本文就针对我国蓖麻油的制备技术与其应用进展进行研究与分析。
关键词:蓖麻油制备技术应用进展研究分析蓖麻油是我国石油产业进行不断研发与创新后的产物,蓖麻油脂肪酸中含90%蓖麻酸、羟值为163mgKOH/g、羟基含量为4.94%、羟基分子量为345。
用蓖麻油为原料制造的聚氨酯胶黏剂具有较好的低温性能、耐水解性以及优良的电绝缘性。
蓖麻油的制备过程主要应用榨取和溶剂萃取的方法,榨取的方法通常是应用榨取机器对蓖麻油进行低压、快速的压榨。
但是以现在的技术来说,蓖麻油只能被榨取45%,而其余的部分只有被扔掉。
因此,我国的蓖麻油提取技术还应该被进一步的改进,使蓖麻油可以被充分的提取出来,提高蓖麻油资源的利用率。
一、蓖麻油的制备技术蓖麻油中含大量的蓖麻酸(80%以上),其具有许多独特的性质,主要为:①易溶解于乙醇,很难溶解于石油醚,这一特性的存在比较容易将蓖麻油与其它油脂区别;②粘度比一般油脂高很多,25oC时为680CPS,粘度指数84,摩擦系数很低(为0.1),蓖麻油的流动性好,精制蓖麻油在-22oC时仍可流动,-50oC 急冷后无混浊,是航空和高速机械理想的润滑油及动力皮带的保护油;③有很强的旋光性,因为其主要脂肪酸——蓖麻醇酸中的不对称碳原子在12位后;④介电常数约为4.30,是常见油脂中最高者;⑤蓖麻油的相对密度和乙酰值都大于一般油脂;⑥蓖麻油在空气中几乎不发生氧化酸败,储藏稳定性好,是典型的不干性液体油。
由此可见,蓖麻油的好处很多,这也是其被广泛应用的重要原因。
一种棕榈油脂肪酸镁制备方法及应用[发明专利]
![一种棕榈油脂肪酸镁制备方法及应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ec07c78d27d3240c8547ef5e.png)
专利名称:一种棕榈油脂肪酸镁制备方法及应用专利类型:发明专利
发明人:郭向荣,王海
申请号:CN202010844128.1
申请日:20200820
公开号:CN111848389A
公开日:
20201030
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种棕榈油脂肪酸镁制备方法,包括以下步骤:(1)向反应釜通氮气排氧,排氧时加大氮气流量,待排完氧后,调小氮气流量,在氮气保护下加入乙二醇聚氧乙烯醚、棕榈油,在搅拌下加热,制得加热后的混合物a;(2)向步骤(1)制得的混合物a中加入氢氧化镁搅拌,制得混合物b;(3)将步骤(2)制得的混合物b加热,加入水和顺丁烯二酸酐,保持温度不变,加大转速搅拌反应,制得反应物;(4)将步骤(3)制得的反应物进行过滤、脱水、回收顺丁烯二酸和乙二醇聚氧乙烯醚,然后搅拌下通水冷却,制得棕榈油脂肪酸镁。
本发明生产棕榈油脂肪酸镁效率高,适合规模化生产,对环境污染较小,低碳环保,可大力推广在饲料添加剂中应用。
申请人:中山华明泰科技股份有限公司
地址:528400 广东省中山市火炬开发区会展东路12号投资大厦702房
国籍:CN
代理机构:北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:宫建华
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蓖麻油脂肪酸镁生产技术研究与应用
X
王 恩,许广秀
(通辽市兴合化工有限公司,内蒙古通辽 028007)
摘 要:研究了蓖麻油脂肪酸镁的生产技术,对生产过程中的皂化反应、复分解反应、甩干、烘干工序等进行了专题研究,确定了相应的工艺技术指标。
关键词:蓖麻油脂肪酸镁;生产技术;研究
中图分类号:S 565.609.9 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)02—0090—02 蓖麻油属于不干性油,它的主要成分为高级脂肪酸的甘油三酸酯。
蓖麻油分子中含有羟基、双键、羧基等特殊结构,可以发生多种反应,生产多种蓖麻油及其衍生产品,如脱水蓖麻油、氧化蓖麻油、氢化蓖麻油、璜化蓖麻油等。
蓖麻油应用广泛,国内外已开发的蓖麻精细化工产品品种繁多,分别应用于涂料、医药、纺织、印染、造纸、树脂、化妆品、润滑剂、矿业、石油等工业部门,多数作为助剂、添加剂、表面活性剂使用,也用以制备聚氨酯、尼龙等化工材料。
蓖麻油脂肪酸镁是蓖麻油的衍生产品,技术含量、附加值都很高,广泛应用于优质工程塑料助剂、粉沫涂料、高级润滑脂等领域。
产品有极大的潜在市场和迅速扩大的需求。
将本企业自产的蓖麻油进行精加工,提高产品附加值,是变资源优势为经济优势的一条有效途径。
蓖麻油脂肪酸镁是通辽市兴合化工有限公司技术中心科技人员开发的新产品,已通过内蒙古科技厅科技成果鉴定,公司拥有自主知识产权,其生产技术及应用如下:
1 蓖麻油脂肪酸镁生产原理
以羟基值达到160-165mgKOH/g 的PP 级蓖麻油为主要原料,辅加NaOH 、MgSO 47H 2O 等经
过皂化反应、复分解反应精制而成。
2 蓖麻油脂肪酸镁生产技术2.1 皂化反应
PP 级蓖麻油与氢氧化钠在合适的条件下生成蓖麻油脂肪钠和甘油,反应方程式如下:
CH 3(CH 2)5CH(OH)CH 2CH=CH (CH 2)7CO OCH 2
CH 3(CH 2)5CH (OH)CH 2CH =CH(CH 2)7COOCH 2+3NaOH= CH 3(CH 2)5CH(OH)CH 2CH=CH(CH 2)7COOCH 2
3CH 3(CH 2)5CH(OH)CH 2CH=CH(CH 2)7COONa+C 3H 5(OH)3
皂化反应的物料配比、反应温度、反应时间三者之间有着紧密的联系,控制不到最佳工艺条件,反应不彻底,皂化率低,镁含量达不到质量要求。
否则,镁含量达到了要求,但是产品中含游离酸和游离碱超标,造成固液很难分离的现象。
经小试,蓖麻油皂化过程中如液碱按理论重量配比,则容易皂化不彻底,造成皂中夹油,皂化率低,且影响产品的质量,所以超出理论重量的系数一定要把握好,否则超量的碱在复分解反应时将会生成大量的Mg (OH )2,增加水洗难度,造成金属含量偏高。
2.2 复分解反应
复分解反应是蓖麻油脂肪酸与硫酸镁在合适的条件下进行的反应,反应方程式如下:
2CH 3(CH 2)5CH (OH )CH 2CH =
CH
(CH 2)7COONa +MgSO 4
=[CH 3(CH 2)5CH (OH )CH 2CH =CH (CH2)7COO]2Mg+Na 2SO 4
复分解反应的关键技术在于温度的严格控制,随着温度升高到一个最大值后,镁含量会逐渐降低。
复分解反应完全后进行静止,这时会产生含有一定量Na 2SO 4的水溶液,我们将此溶液泵送到精盐车间进行处理,经蒸馏、水洗、干燥后精炼成99%以上的无水Na 2SO 4。
3 甩干工序
90
内蒙古石油化工 2012年第2期
X
收稿日期作者简介王恩,男,岁,通辽市兴合化工有限公司总经理,高级工程师。
2.:2011-12-21
:47
复分解反应时生成的蓖麻油脂肪酸镁晶体成细粉状,并且比重较小而浮在上面,因此甩干分离是一个较大的难题。
经过多次试验后,我们对目前国内最先进的FWZ 翻袋式卸料离心机进行了改进。
改进后的离心机是一种卧式自动卸料过滤式离心机,具有转速高,洗涤效果好,卸料干净,适应范围广等特点,特别适应细粉状物料的分离。
改进后的翻袋式卸料离心机用特殊制作的过滤布袋,两头分别固定在离心机转鼓外端和卸料盘上,工作时卸料盘由卸料推杆压紧在转鼓上,卸料时卸料推杆在电机带动下,沿轴向被推出并带动滤袋翻转,将滤饼和过滤布袋一起推出,同时完成滤饼卸出和滤布再生操作。
在不打开机器的情况下卸料,并且不留任何残余物料。
卸料完成后,收回卸料盘并锁紧,进入下一个工作循环。
2.4 烘干工序
由于蓖麻油脂肪酸镁产品的特殊性,即熔点较低,只有65℃。
一般的干燥装置不能满足要求,我们选用了“一步气流干燥法”工艺技术。
该工艺的主要特点是:系统内气体速度高,物料颗粒悬浮在气流中,气固间传热系数和传热面积较大,因此干燥效果好。
在“一步气流干燥法”工艺技术中,物料的临界含水量非常低,这样就缩短了干燥时间,对于大多数物料在干燥器中的停留时间只有0.5- 1.5s,最多不超过3s 。
因此,即使是吹入的热风为700-800℃,干燥产品的温度也不超过40-50℃,这样产品就不会在烘干当中熔化,保证筛选的正常进行,从而使晶体颗粒95%以上通过。
经生产使用,该装置操作稳定,便于控制,且散热面积较小,热损失少,热效率高,可达70%左右。
3
生产工艺流程
主要技术指标
项目产品主要技术指标参照美国公司标准制定。
本公司蓖麻油脂肪酸镁产品技术指标
项目指标镁含量(%) 3.8- 4.2
游离酸(%)<1水份(%)<5粒度(200目)≥
99%灰分(%) 6.4-8.0熔点(℃)
60-68
5 关键技术
项目的关键技术是皂化工序的物料配比、反应温度和时间。
三者相互联系,如果控制不到最佳工艺条件,则反应不彻底,且镁含量达不到质量要求。
或者,镁含量达到要求,但是产品中的游离酸和游离碱超标,将会造成固液很难分离的现象。
蓖麻油皂化过程中如液碱按理论重量配比,则容易形成皂化不彻底,造成皂中夹油,产品收率降低,影响产品质量。
所以液碱浓度配比是一个关键的工艺技术指标,否则超量的碱在复分解反应时将会生成大量的Mg (OH )2,增加水洗难度,造成金属含量偏高。
该生产工艺的复分解反应也很重要,因为蓖麻油脂肪酸镁熔点低,所以复分解反应温度必须控制在40±5℃,否则复分解反应不彻底,造成产品质量不合格。
6 技术创新6.1 产品创新
经查新证明,国内尚无此产品生产,填补了国内空白。
6.2 工艺创新
经研究确定了蓖麻油脂肪酸镁产品的工艺条件,其中皂化反应工艺技术条件是:油碱比例为1:0.165、反应温度100℃、反应时间3小时;复分解反应温度确定在40±5℃;甩干工序选用最先进的FWZ 翻袋式卸料离心机;烘干工序选择了“一步气流干燥法”工艺技术和设备,取得了理想的效果。
7 产品性能比较优势
蓖麻油脂肪酸镁产品经试用后同其他塑料助剂相比较,具有以下优势:
7.1 蓖麻油脂肪酸镁与树脂的相溶性优于一般塑料助剂,其分布均匀,作用持久。
7.2 一般的各类铅盐作为聚氯乙烯的高效热稳定剂,无论加工操作还是制成塑料制品后的缓慢释出,都会对所接触的人体有害。
而镁盐无毒,所以各类铅盐将逐渐被无毒的蓖麻油脂肪酸镁等镁盐类所代替。
7.3 使用蓖麻油脂肪酸镁作为聚氯乙烯的热稳定剂,能够抑制早期着色,润滑性能好,可改善离析结构性,而且无毒。
[参考文献]
[] 谢文磊粮油化工产品化学与工艺学[M]北
京科学出版社,91
2012年第2期 王恩等 蓖麻油脂肪酸镁生产技术研究与应用
4CPH 1..:1998.。