单甘酯的合成及在塑料工业中的应用.pdf

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1、2012年第6期(总第96期)塑料助剂单甘酯的合成及在塑料工业中的应用殷晶莉杨占红(中南大学化学化工学院，长沙，410083)摘要单甘酯作为一种表面活性剂广泛应用于食品、农业、工业等各个领域，是日常生活中不可或缺的化学添加剂。本文重点介绍了单甘酯的合成，并探讨了单甘酯在塑料工业中的作用机理及应用。关键词单甘酯塑料合成应用doi：10．3969／j．issn．1672-6294．2012．06．003SynthesisofGlycerinMonostearateandItsApplicationinPlasticIndustryYinJingliY

2、angZhanhong(Collegeofchemistryandchemicalengineering，centralsouthuniversity，Changsha，410083)Abstract：Asakindofsurfactant，glycerinmonostearateiswidelyusedinfood，agriculture，industry，andmanyotherfields．Glycerinmonostearateisalsoanindispensablechemicaladditiveinourdailylife．Thes

3、yn—thesis，mechanismandapplicationinplasticindustryofglycerinmonostearatewerediscussedinthispaper．Keywords：glycerinmonostearate；plastics；synthesis；applications单脂肪酸甘油酯(简称单甘酯，monoglyceride，甘酯、二脂肪酸甘油脂(二甘酯)、甘油和油酯的混MG1是多元醇型非离子型表面活性剂．有两种构合物，反应式如下：型，即1一MAG和2一MAG。单甘酯一般为油状、脂CH20HCH200c

4、RCH200cRIlI状或蜡状，色泽为淡黄或象牙色，有油脂味或无3RCOOH+2CHOH—CHOH+CHOH+3H20(1)11I味．这与脂肪酸基团的大小及不饱和程度有关。单CH2OHCH2OHCH2OOCR甘酯不溶于水和甘油，但能在热水中形成稳定的式中R=CnH，下同水合分散系，能溶于热的乙醇、汽油及烃类物质中，具有优良的感官特性。14个碳以上单甘酯能与为了提高转化率，在生产过程中常常加人稍水形成凝胶型水合物，其HLB值为2～3，为W／O过量的甘油，用酸、碱或金属氧化物作催化剂，反型乳化剂。通过改变单甘酯的脂肪酸碳链长度和应温度为180—200

5、oC，反应时间2．5～3h。式(1)为不饱和程度可以调整其HLB值。与油脂相似，单可逆反应，所以反应过程中需不断除去所生成的甘酯以多种晶型或变晶型存在Ⅲ。这是导致同一种水f采用高温或通入C0)，使反应向酯生成的方向单甘酯出现不同熔点的主要原因。移动。改变反应物料配比、反应时间、反应温度、催化1单甘脂的合成剂种类及用量会影响酯化产物中各组分的比例；加1．1直接酯化法大甘油的用量可提高单甘酯的含量；采用二氧六环脂肪酸和甘油可直接发生酯化反应，得到单或酚作反应溶剂也可生成较高比例的单甘酯。但是直接酯化法一般只能得到40％～60％含收稿日期：2012-0

6、8—17量的单甘酯。若再进一步用分子蒸馏或乙醇等溶l2塑料助剂2012年第6期(总第96期)剂萃取，则单甘酯含量可达90％。此法工艺较为成可得高纯度单甘酯。熟，但分子蒸馏设备价格高。随着脂肪酸价格的日其实，上述反应的逆反应即是单甘酯(或二甘益上涨，直接酯化法显得很不经济。酯)与甲醇进行的酯交换反应，通过控制反应物料1．2醇解反应法的配比及反应条件，可实现单甘酯的生成。在真空醇解反应法又称酯交换法，实际上就是甘油条件下反应，有利于移去所生成的甲醇，使反应向与相应的脂肪酸酯在一定条件下进行酯的重新分右移动生成单甘酯。配，得到单甘酯、二甘酯的混合物。根

7、据所采用的有人对油酸甲酯与甘油的醇解反应进行了研原料。醇解反应法可分为油酯甘油醇解法和甲酯究．所得的优化条件如下[3】甘油与甲酯摩尔比为2：甘油醇解法两种。1，催化剂用量O．5％(质量分数)，反应压力18．7(11油酯甘油醇解法kPa，反应时间50min，所得产物中油酸单甘酯含量反应式：达56％以上。与其他制备方法相比，该法的优点是反应迅CU2OOCBCH2OHCH2OOCRCH2OOCR。flH00cR+H0H——HoH+~nooc．(2)速。但所需原料脂肪酸甲酯不易获得，极大地限制lIll了本法的应用。CH2OOCRCH20HCH20HCHz

8、OH无论是油脂甘油醇解法、甲酯甘油醇解法或这是目前工业上生产单甘酯最重要和最普遍直接酯化法，所得的反应混合产物中均含有相当的方法。通常的