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可降解的增（zēng）塑劑——環氧大豆油（yóu），環氧大豆（dòu）油的用途與功效（xiào）簡介
環氧大豆油（yóu）(epoxidized soybean oil，簡稱ESO)，是一類有機物（wù），化（huà）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（yōu）良（liáng）的耐熱、耐光性（xìng）及相溶性。常用（yòng）於聚氯乙烯製品作增（zēng）塑劑，尤其適用於聚氯乙烯透明製品、食品包裝製品（pǐn）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（dà）的張力（lì），能與含有活潑氫原子的胺基、羥（qiǎng）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製備出性質各異（yì）的聚合物（wù），是一種非常（cháng）有前途的聚合物工業原料。
通常（cháng），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（kě）高於（yú）15%，20%，40%和50%。典型的增塑劑用量上限（xiàn）為70%左右。高（gāo）環（huán）氧增塑劑較高（gāo）濃度，將提（tí）供高的熱穩定性。
ESO是一種無毒塑（sù）料增塑劑，是（shì）美國食品藥物管理局（jú）（PDA）批（pī）準的可用於食品包裝材料的增塑劑，在PVC無毒製品、PVC透（tòu）明製品、透明瓶、透明盒、食（shí）品、藥物包裝材料、PVC醫用“輸血袋”，PVC戶外使用的塑料（liào）製品、防水卷材、塑料門窗、貼牆紙塑料膜等的生產（chǎn）製造時，都使用ESO作為增塑劑。
ESO增塑劑衍生物如（rú）ESO季戊四醇酯、ESO丙二醇酯、ESO乙二醇酯等。環氧大豆油丙烯酸酯化合物和環氧豆油丙（bǐng）烯酸酯化合物的某些胺衍（yǎn）生物（wù）可以（yǐ）用於生產某些聚氨酯衍生物，而這種衍（yǎn）生（shēng）物本身可作（zuò）為有用的塗料、黏合劑（jì）、成型成分等（děng），或可與其他材料組成產生同樣有用（yòng）的組分。將（jiāng）植物油（yóu）脂肪酸環氧化（huà）和乙酰化進一（yī）步得到環氧酯，環氧值等於（yú）或小於（yú）8。用於PVC增塑劑，可以改善PVC聚合物（wù）的特性，這（zhè）種可再生的化合物（wù），能降低（dī）成本。用於主增塑劑，以改（gǎi）進複合PVC，獲得最先進和更好的物理性質，如在低溫（wēn）條（tiáo）件下，具有較高（gāo）混合效率（lǜ）與靈活性，以提（tí）高抗脂肪族溶劑萃取並改善抗紫外線降解。
PVC是最**和應（yīng）用（yòng）最廣泛的乙烯塑（sù）料，PVC大都用增塑劑增塑。大量的PVC通常被稱為硬（yìng）質PVC，用（yòng）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（guǎng）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（sù）PVC也用做皮革的替代品，可用於服裝（zhuāng）和麵料。
環氧（yǎng）化植物油（yóu）在工業上已得到廣泛（fàn）應用（yòng），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（mén）窗、管（guǎn）材（cái）、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（jiāo）片等，及作為生（shēng）產電冰箱門上（shàng）密封墊的專門增塑劑。
ESO用來（lái）作為輔助（zhù）增塑劑，具有優良的熱加工和柔性，在典型的擠（jǐ）出加工溫（wēn）度下，經過對PVC聚（jù）合物進行測試，ESO已被發現，適用於典型的PVC穩定劑的（de）配方，有助於在現有技術上提高2%～3%的水平。為（wéi）了進一步提高（gāo）高溫穩定（dìng）性，可以加入如（rú）鋅、鈣硬脂酸鹽金屬皂與PVC、ESO組成複合熱穩定劑（jì）。
ESO可用於製備偏氯乙烯聚合物，偏氯乙烯聚合物具（jù）有優良的（de）熱穩定性 。
環氧化合（hé）物包括ESO、EPSO、環氧亞麻（má）籽油等。其（qí）中環氧油（yóu）酯最常用於PVC輔助穩定（dìng）劑，無毒（dú），在一定程度上是作（zuò）為輔助增塑劑、熱穩定劑，用於生產半硬質和（hé）硬質PVC製品。
PVC的（de）降解始於脫氯化氫反應，而（ér）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（kuài）形（xíng）成一（yī）種多烯的鏈結構。
PVC受熱時，顏（yán）色由無色透明轉變成褐色，表現（xiàn）出長共軛多烯鏈區結構上的特點。多烯鏈區的氧（yǎng）化也會產生羰（tāng）基和過氧化氫基團，這些基團（tuán）導致PVC發生一係列的物理變化使顏色加深。ESO本身的環氧基為（wéi）氯化（huà）氫的吸收體（tǐ），可以和烯丙基氯（lǜ）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PVC有效的熱穩定劑。作為含三元環氧的環氧大豆油能和（hé）有機錫產生（shēng）協同效應，長期發揮熱穩定性和光穩定性（xìng），能減少昂貴的有機金屬鹽穩（wěn）定劑（jì）的用量 。
化妝品成分組成中有效的增塑劑（jì）和（hé）溶劑，用於成膜物質，其中增塑劑為環氧（yǎng）油，用於構成指甲油（yóu）成分（fèn），化妝產品或護發產品。
按重量計，增塑劑用於成膜材料中由（yóu）3%～15%的增塑劑組成（chéng），15%～35%成膜物質和（hé）溶劑等（děng）。這些塑化劑具有使用上的靈活（huó）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（wù）。合適的環氧化油用（yòng）於化妝品成分（fèn）作為指甲油組（zǔ）分**黏度，是200～400 mPa·S 。
環氧（yǎng）大豆油可作（zuò）為柔軟劑添（tiān）加到口香糖，可以（yǐ）優化口感。該柔軟劑，也被稱為增塑（sù）劑和塑（sù）化劑，一般加量（liàng）約5%～15%（重量），用於生產口香糖使用的（de）彈性體增塑劑包（bāo）括醋酸三甘油酯、EPSO、卵磷脂（zhī），以及它（tā）們的複合組分 。相比於其他增塑劑，環（huán）氧大豆油有毒性幾乎沒有，而（ér）且價格低（dī）廉等的（de）優點。
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（zhǒng）塗層可（kě）提高紙的（de）濕強度，降低（dī）紙的（de）降解速度。
環保型增塑劑可以（yǐ）用於生物聚合（hé）物。可以改善生物聚（jù）合物的性能，使之更加靈活（huó）和/或改變流動特性。多數生物聚合物可以使用（yòng）大量環保型增塑劑。包括（kuò）甘油、醋酸三甘油酯、環氧油酯（zhǐ）等。
對以石油為基礎的高分子材（cái）料日益增長的需求使石油已日漸枯竭。廉價、可生物（wù）降解高分子材料的開發，對油（yóu）脂基高分子材（cái）料的開發是一種補充，可以極大地擴大（dà）和發展多樣化的生物油市場（chǎng），同時改善環境，減（jiǎn）少對石油（yóu）產品的依賴。用於（yú）橡膠的增塑劑，可以是（shì）不從石油中提取（qǔ）的材料，不論是合成或天然，具有增塑劑功能的均（jun1）可應（yīng）用（yòng）。該增塑劑還包括這些化合物的衍生產品
目前，環氧大豆油（yóu）的生產方法主要有溶劑法和無溶劑法兩（liǎng）大類，具體生產方法主要有過氧甲酸氧化法（fǎ）、離子交換樹脂催化法、硫（liú）酸鋁催化法、過氧羧酸氧化法以及相（xiàng）轉移催化氧化法等。
該工藝以苯為溶劑，硫酸作催化劑，甲酸和過氧化氫在硫酸（suān）存在（zài）下，生成過氧（yǎng）甲酸，再與大豆油進行環氧化反應生成環（huán）氧大豆油。
甲酸或乙酸與過氧化氫在（zài）催（cuī）化劑硫酸的（de）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（zhōng），反應完畢後經堿洗滌、水洗滌、減（jiǎn）壓蒸餾得到產品。目前，大多數的生產企業都采用甲酸作為環氧化的活性氧載（zǎi）體，使用中（zhōng）應注意甲酸（suān）和部分甲酸分（fèn）解生成的一氧化碳的毒性。
該工藝的特點是工藝簡單（dān），生（shēng）產流程短，能耗低，設備投（tóu）資少，生產安（ān）全，所得產（chǎn）品質（zhì）量好，不含任何（hé）有毒溶劑，不足（zú）之處是環化時間比（bǐ）較長。
甲酸與雙氧水在催化劑（jì）硫酸鋁的作用下反（fǎn）應生成環氧化劑（jì），然後在（zài）一定（dìng）溫度範（fàn）圍內（nèi）將環氧（yǎng）化劑加（jiā）入到（dào）大豆（dòu）油（yóu）中，反（fǎn）應完（wán）畢後經堿洗、水洗、減壓蒸餾得（dé）到環氧大（dà）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（huàn）樹脂催化法相比，催化劑成本低，不足之處（chù）是所用催化劑需要嚴格控（kòng）製Fe2+的含量，含鐵量過（guò）高（gāo），Fe2+在雙氧水存在下易起催化（huà）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（yǐn）起物料溫（wēn）度急劇升高，難於控製環（huán）氧化反應溫度。
以乙酸乙酯為溶劑、甲基三辛基硫酸氫銨為相（xiàng）轉移催化劑，用30%(質量分數)過氧（yǎng）化氫溶液（yè）直接環氧化大豆油合（hé）成了環氧大豆油。實驗結果表明，無羧酸條（tiáo）件下，以（yǐ）過氧（yǎng）化氫（qīng）為氧化劑可以成功地實現大（dà）豆油的環氧化（huà），在溶液pH為（wéi）2、反應溫度60℃、反（fǎn）應時間7h的條件（jiàn）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（wù）生成量減少，提高了產品質（zhì）量。
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