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可降解的增塑劑——環氧大豆油
，環氧大豆油的用途與功效簡介

什麼是環氧大豆油
？

環氧大豆油(epoxidized soybean oil，簡稱ESO)，是一類有機物，化學式為(RC2H2OR'COO)3C3H5
，常溫下為淺黃色黏稠油狀液體。無毒。沸點150℃（0.53 kPa）。溶於大多數有機溶劑和烴類，不溶於水。具有優良的耐熱
、耐光性及相溶性。常用於聚氯乙烯製品作增塑劑，尤其適用於聚氯乙烯透明製品、食品包裝製品及其它無毒製品中

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
、suanganyijihanbubaohejiandejituanjuhe，yekeyitongguocuihuashihuanyangjianzhijiankaihuanjiezhierzhibeichuxingzhigeyidejuhewu，shiyizhongfeichangyouqiantudejuhewugongyeyuanliao。

環氧大豆油的應用方向

1.高分子材料

通常，植物油增塑劑已實用於PVC樹脂
，用量在15%。改性後植物油增塑劑用量可高於15%，20%
，40%和50%。典型的增塑劑用量上限為70%左右。高環氧增塑劑較高濃度，將提供高的熱穩定性。

ESO是一種無毒塑料增塑劑
，是美國食品藥物管理局（PDA）批準的可用於食品包裝材料的增塑劑，在PVC無毒製品
、PVC透明製品、透明瓶、透明盒、食品、藥物包裝材料、PVC醫用“輸血袋”，PVC戶外使用的塑料製品、防水卷材、塑料門窗、貼牆紙塑料膜等的生產製造時
，都使用ESO作為增塑劑。

ESO增塑劑衍生物如ESO季戊四醇酯、ESO丙二醇酯、ESOyierchunzhideng。huanyangdadouyoubingxisuanzhihuahewuhehuanyangdouyoubingxisuanzhihuahewudemouxieanyanshengwukeyiyongyushengchanmouxiejuanzhiyanshengwu，erzhezhongyanshengwubenshenkezuoweiyouyongdetuliao、黏合劑、成型成分等
，或可與其他材料組成產生同樣有用的組分。將植物油脂肪酸環氧化和乙酰化進一步得到環氧酯，環氧值等於或小於8。用於PVC增塑劑，可以改善PVC聚合物的特性，這種可再生的化合物，能降低成本。用於主增塑劑
，以改進複合PVC，獲得最先進和更好的物理性質
，如在低溫條件下，具有較高混合效率與靈活性，以提高抗脂肪族溶劑萃取並改善抗紫外線降解。

PVC是最**和應用最廣泛的乙烯塑料，PVC大都用增塑劑增塑。大量的PVC通常被稱為硬質PVC，用於管道和類似應用中
，高抗化學物質是必需的。PVC增塑的形式廣泛應用於包括薄膜、電纜外皮
、成型、固定產品

、輸送機織帶
、玩具和軟管。增塑PVC也用做皮革的替代品，可用於服裝和麵料。

環氧化植物油在工業上已得到廣泛應用，如ESO賦予製品良好的機械性能、耐候性能及電性能，除了廣泛地用於塑料門窗
、管材
、室內裝潢材料
、電線電纜及薄膜之外，還可用來製作要求很高的攝影膠片等，及作為生產電冰箱門上密封墊的專門增塑劑。

ESO用來作為輔助增塑劑
，具有優良的熱加工和柔性
，在典型的擠出加工溫度下，經過對PVC聚合物進行測試
，ESO已被發現，適用於典型的PVC穩定劑的配方，有助於在現有技術上提高2%～3%的水平。為了進一步提高高溫穩定性，可以加入如鋅
、鈣硬脂酸鹽金屬皂與PVC、ESO組成複合熱穩定劑。

ESO可用於製備偏氯乙烯聚合物，偏氯乙烯聚合物具有優良的熱穩定性  。

2.穩定劑

環氧化合物包括ESO、EPSO、環氧亞麻籽油等。其中環氧油酯最常用於PVC輔助穩定劑
，無毒
，在一定程度上是作為輔助增塑劑、熱穩定劑，用於生產半硬質和硬質PVC製品。

PVC的降解始於脫氯化氫反應，而脫氯化氫往往從烯丙基氯開始
，氯化氫的存在則加快PVC的降解速度，使之很快形成一種多烯的鏈結構。

PVC受shou熱re時shi，顏yan色se由you無wu色se透tou明ming轉zhuan變bian成cheng褐he色se

，表biao現xian出chu長chang共gong軛e多duo烯xi鏈lian區qu結jie構gou上shang的de特te點dian。多duo烯xi鏈lian區qu的de氧yang化hua也ye會hui產chan生sheng羰tang基ji和he過guo氧yang化hua氫qing基ji團tuan，這zhe些xie基ji團tuan導dao致zhiPVC發生一係列的物理變化使顏色加深。ESO本身的環氧基為氯化氫的吸收體，可以和烯丙基氯發生反應部分除掉烯丙基，由此延緩了PVC的降解。因此，ESO也是PVCyouxiaoderewendingji。zuoweihansanyuanhuanyangdehuanyangdadouyounengheyoujixichanshengxietongxiaoying
，changqifahuirewendingxingheguangwendingxing
，nengjianshaoangguideyoujijinshuyanwendingjideyongliang 。

3.化妝品增塑劑

化妝品成分組成中有效的增塑劑和溶劑，用於成膜物質，其中增塑劑為環氧油，用於構成指甲油成分，化妝產品或護發產品。

按重量計，增塑劑用於成膜材料中由3%～15%的增塑劑組成，15%～35%成膜物質和溶劑等。這些塑化劑具有使用上的靈活性，而不削弱整體性能。如ESO、環氧亞麻油、EPSO以及它們的混合物。合適的環氧化油用於化妝品成分作為指甲油組分**黏度
，是200～400 mPa·S  。

4.口香糖

環氧大豆油可作為柔軟劑添加到口香糖，可以優化口感。該柔軟劑，也被稱為增塑劑和塑化劑
，一般加量約5%～15%（重量），用於生產口香糖使用的彈性體增塑劑包括醋酸三甘油酯、EPSO、卵磷脂，以及它們的複合組分  。相比於其他增塑劑，環氧大豆油有毒性幾乎沒有
，而且價格低廉等的優點。

5.生物降解農膜

ESO可與檸檬酸聚合，在牛皮紙上形成聚酯塗層

，用於製造可生物降解的農膜。這種塗層可提高紙的濕強度
，降低紙的降解速度。

環保型增塑劑可以用於生物聚合物。可以改善生物聚合物的性能，使之更加靈活和/或改變流動特性。多數生物聚合物可以使用大量環保型增塑劑。包括甘油
、醋酸三甘油酯、環氧油酯等。

對以石油為基礎的高分子材料日益增長的需求使石油已日漸枯竭。廉價
、可(ke)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)的(de)開(kai)發(fa)
，對(dui)油(you)脂(zhi)基(ji)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)的(de)開(kai)發(fa)是(shi)一(yi)種(zhong)補(bu)充(chong)，可(ke)以(yi)極(ji)大(da)地(di)擴(kuo)大(da)和(he)發(fa)展(zhan)多(duo)樣(yang)化(hua)的(de)生(sheng)物(wu)油(you)市(shi)場(chang)，同(tong)時(shi)改(gai)善(shan)環(huan)境(jing)，減(jian)少(shao)對(dui)石(shi)油(you)產(chan)品(pin)的(de)依(yi)賴(lai)。用(yong)於(yu)橡(xiang)膠(jiao)的(de)增(zeng)塑(su)劑(ji)
，可(ke)以(yi)是(shi)不(bu)從(cong)石(shi)油(you)中(zhong)提(ti)取(qu)的(de)材(cai)料(liao)，不(bu)論(lun)是(shi)合(he)成(cheng)或(huo)天(tian)然(ran)

，具(ju)有(you)增(zeng)塑(su)劑(ji)功(gong)能(neng)的(de)均(jun)可(ke)應(ying)用(yong)。該(gai)增(zeng)塑(su)劑(ji)還(hai)包(bao)括(kuo)這(zhe)些(xie)化(hua)合(he)物(wu)的(de)衍(yan)生(sheng)產(chan)品(pin)

環氧大豆油的生產方法

目前
，環氧大豆油的生產方法主要有溶劑法和無溶劑法兩大類，具體生產方法主要有過氧甲酸氧化法
、離子交換樹脂催化法、硫酸鋁催化法、過氧羧酸氧化法以及相轉移催化氧化法等。

1.過氧甲酸氧化法

該工藝以苯為溶劑，硫酸作催化劑，甲酸和過氧化氫在硫酸存在下，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。

2.過氧羧酸氧化法

甲酸或乙酸與過氧化氫在催化劑硫酸的作用下反應生成環氧化劑

，在一定溫度範圍內將環氧化劑滴加到大豆油中，反應完畢後經堿洗滌、水洗滌

、jianyazhengliudedaochanpin。muqian，daduoshudeshengchanqiyedoucaiyongjiasuanzuoweihuanyanghuadehuoxingyangzaiti，shiyongzhongyingzhuyijiasuanhebufenjiasuanfenjieshengchengdeyiyanghuatandeduxing。

3.離子交換樹脂催化法

該(gai)工(gong)藝(yi)的(de)特(te)點(dian)是(shi)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)
，生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)短(duan)，能(neng)耗(hao)低(di)，設(she)備(bei)投(tou)資(zi)少(shao)
，生(sheng)產(chan)安(an)全(quan)
，所(suo)得(de)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)好(hao)，不(bu)含(han)任(ren)何(he)有(you)毒(du)溶(rong)劑(ji)，不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)是(shi)環(huan)化(hua)時(shi)間(jian)比(bi)較(jiao)長(chang)。

4.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
，然後在一定溫度範圍內將環氧化劑加入到大豆油中，反應完畢後經堿洗
、水洗、減壓蒸餾得到環氧大豆油。該工藝反應活性高
，後處理容易，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製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，不利於環氧化反應的進行。同時，Fe2+還會引起物料溫度急劇升高，難於控製環氧化反應溫度。

5.相轉移催化氧化法

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guo氧yang化hua氫qing溶rong液ye直zhi接jie環huan氧yang化hua大da豆dou油you合he成cheng了le環huan氧yang大da豆dou油you。實shi驗yan結jie果guo表biao明ming，無wu羧suo酸suan條tiao件jian下xia

，以yi過guo氧yang化hua氫qing為wei氧yang化hua劑ji可ke以yi成cheng功gong地di實shi現xian大da豆dou油you的de環huan氧yang化hua，在zai溶rong液yepH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。