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年產(chǎn)5000噸環(huán)氧脂肪酸甲酯塑料增塑劑專有技術(shù)項目

項目類別： 技術(shù)轉(zhuǎn)讓
發(fā)布時間： 2013-04-11
備　　注： 年產(chǎn)5000噸環(huán)氧脂肪酸甲酯塑料增塑劑專有技術(shù)項目建議書
一、技術(shù)領(lǐng)域
本技術(shù)涉及有機化工產(chǎn)品，特別是生物質(zhì)環(huán)氧化合物
二、背景技術(shù)
在有機化工行業(yè)中，為了提高塑料、橡膠的加工性能，需要添加一定比例的增塑劑。目前普遍使用鄰苯二甲酸酯類增塑劑，如DOP（鄰苯二甲酸二辛酯），因其含有芳香環(huán)，不易生物降解，且有毒，又屬于不可再生的石油化工產(chǎn)品，使用范圍受到較大限制。國內(nèi)已有不少無毒增塑劑研究與生產(chǎn)的相關(guān)報道，如以大豆油、棉籽油、米糠油、菜籽油、亞麻油等植物油作為原料，經(jīng)環(huán)氧化生產(chǎn)獲得一種無毒、無味的環(huán)氧植物油，用作增塑劑兼熱穩(wěn)定劑，對光和熱具有良好的穩(wěn)定作用。但它們存在以下問題：①與塑料如PVC（聚氯乙烯）相容性較差，必須與鄰苯二甲酸酯類如DOP復(fù)配使用，才能產(chǎn)生較好的作用，亦即只能作為PVC的副增塑劑，一般在PVC樹脂中添加1-3%，對鄰苯二甲酸酯類增塑劑帶來的有毒且不易生物降解的問題，只能起減輕作用而不能從根本上解決；②以植物油作為原料，生產(chǎn)成本較高。安徽省農(nóng)業(yè)科技網(wǎng)介紹一種用脂肪酸甲酯經(jīng)氯化甲氧基化制取氯代甲氧基脂肪酸甲酯的方法，作為無毒增塑劑雖然克服了與塑料之間相容性較差的問題，但其制取過程需要大量使用氯氣，對環(huán)境污染嚴(yán)重，因此尚未大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
三、專有技術(shù)內(nèi)容
本技術(shù)的目的是提供一種無毒、易生物降解、與塑料和橡膠之間相容性好、生產(chǎn)成本低的生物化合物增塑劑。
為實現(xiàn)以上目的，本技術(shù)提供一種生物質(zhì)化合物環(huán)氧脂肪酸甲酯，它由如下通式構(gòu)成：
式中R、R`為CnH2n+1，n=0~15。
上述生物質(zhì)化合物環(huán)氧脂肪酸甲酯作為無毒增塑劑用于塑料和橡膠加工。
環(huán)氧植物油如大豆油典型分子式為C57H104O9，而氯氣代甲氧基脂肪酸甲酯典型組分分子式為C20H38O3CL2，其增塑劑兼穩(wěn)定劑。
與環(huán)氧植物油增塑劑相比，環(huán)氧脂肪酸甲酯增塑劑不僅可以完全代替DOP增塑劑制造出無毒、環(huán)保的PVC產(chǎn)品，用于食品包裝、醫(yī)療用品材料、玩具和供水管道等，同時也用作纖維素樹脂和合成橡膠的無毒增塑劑與軟化劑，在制品的加工中，添加環(huán)氧脂肪酸甲酯能明顯提高制品的物理性能和延長老化時間，與鋇、鎘、鋅等金屬穩(wěn)定劑并用時，有良好的協(xié)同作用。此外，因其還具有良好的潤滑性、相容性和分散性性能，還可用作表面活性劑和分散劑應(yīng)用于環(huán)氧涂料和環(huán)氧樹脂等生產(chǎn)行業(yè)。 
四、具體實施方式
下面通過產(chǎn)品合成與產(chǎn)品應(yīng)用的具體實施例對本技術(shù)作進一步詳細說明。
產(chǎn)品合成實施例1：在5000升的搪瓷釜中，裝料系數(shù)按75%，脂肪酸甲酯按重量比（%）組分為棕櫚甲酯**-**、硬脂酯甲酯**-**、油酯甲酯**-**、亞油酯甲酯**-**，物料重量比按脂肪酸：過氧化氫：有機酯：催化劑：絡(luò)合物穩(wěn)定劑=1：（**-**）：（**-***）：（****-****）：（****-****），有機酸采用硫酸，用濃硫酸作催化劑，尿素作穩(wěn)定劑，以保證過氧甲酸在反應(yīng)環(huán)境下有一定的穩(wěn)定性；按配比先將脂肪酸甲酯、硫酸、甲酸和尿素裝入搪瓷釜中，在攪拌情況下升溫到**℃，停止加熱，開始滴加濃度為**%的過氧化氫；由于是放熱反應(yīng)，采用冷卻水調(diào)溫，以保持釜內(nèi)溫度為**℃；過氧化氫滴加時間控制在**-**小時，滴加完畢再保溫*-*小時，使釜內(nèi)環(huán)氧化反應(yīng)充分徹底，得到粗無毒增塑劑；經(jīng)分離、洗滌、脫水、壓濾后得到環(huán)氧脂肪酯甲酯成品，其典型組分是環(huán)氧油酯甲酯，分子式是C19H36O3。
產(chǎn)品合成實施例2：有機酸用乙酸代替甲酸，其他技術(shù)參數(shù)和操作步驟同實施例1，得到環(huán)氧脂肪酸酯成品。
產(chǎn)品合成實施例3：催化劑由硫酸改為硫酸鋁，過氧化氫滴加時間控制在**-**小時，滴加完畢再保溫*-*小時，其他技術(shù)參數(shù)和操作步驟同實施例1，得到環(huán)氧脂肪酸甲酯成品。
合成環(huán)氧脂肪酸甲酯的化學(xué)反應(yīng)機理：脂肪酸甲酯的環(huán)氧化，是脂肪酸甲酯中的碳碳雙鍵的環(huán)氧化，以甲酸作載氧體時為例，其機理可用下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示：
HCOOH   +   H2O2                HCOOH    +   H2O
甲酸      過氧化氫  催化劑   過氧甲酸        水
RCH= CH R`COOCH3+HCOOH催化劑+HCOOH
脂肪酸甲酯        過氧甲酸             無毒增塑劑      甲酸



環(huán)氧脂肪酸甲酯產(chǎn)品用途：作為新型的增塑劑兼穩(wěn)定劑，主要應(yīng)用于PVC樹脂，制造無毒的PVC產(chǎn)品，用于食品包裝材料、醫(yī)療用品材料、建筑行業(yè)的上水管等，生產(chǎn)的PVC制品性能（包括機械加工性能、耐候性能和塑化性能）達到國際標(biāo)準(zhǔn)要求，但不宜用在高溫電線電纜中。
產(chǎn)品應(yīng)用實施例1：生產(chǎn)PVC硬板、硬管、硬質(zhì)玩具等，環(huán)氧脂肪酸甲酯使用期量為3-8%；
產(chǎn)品應(yīng)用實施例2：生產(chǎn)PVC人造革、涼鞋、軟質(zhì)玩具、唱片料、醫(yī)療器械、汽車地板料、農(nóng)用噴管、消防水帶、印刷品、手套等，環(huán)氧脂肪酸甲酯使用量為10-20%；
產(chǎn)品應(yīng)用實施例3：生產(chǎn)PVC薄膜、軟管等，環(huán)氧脂肪酸甲酯使用量為20-30%；
產(chǎn)品應(yīng)用實施4：在橡膠制品生產(chǎn)中環(huán)氧脂肪酯甲酯使用量為10-20%。
以上應(yīng)用實施中，根據(jù)制品的軟、硬程度，添加量在5-30%之間，添加量越大制品越柔軟，并可取得以下效果：
1、在低溫中能保持制品的堅韌柔軟，增加產(chǎn)品的耐折度，延長產(chǎn)品的使用壽命。添加比例與曲折次數(shù)對應(yīng)關(guān)系如下：
添加環(huán)氧脂肪酸甲酯比例%   0    5   10
曲折次數(shù)（斷裂）          200  1200  3600
2、制品穩(wěn)定性大大改善，減少鋇鎘鋅穩(wěn)定的用量，如在PVC制品中添加10-15%的環(huán)氧脂肪酸甲酯，可減少鋇鎘鋅穩(wěn)定劑的使用量30%以上；
3、添加環(huán)氧脂肪酸甲酯的PVC制品在戶外使用，有獨特的耐光、熱、老化性能。
五，5000噸/年項目簡介：
1.環(huán)氧大豆油是對精煉大豆油采用過氧化合物處理而制得的一種產(chǎn)品。主要用做聚氯乙烯的增塑劑與熱穩(wěn)定劑。無毒，可做主增塑劑使用，是環(huán)氧類增塑劑中用量最多的種類。我國近年來各地相繼投資建設(shè)大噸位乙烯工程，因而整個塑料加工工業(yè)對增塑劑需求也在逐年增加，此外還有一定數(shù)量增塑劑產(chǎn)品出口。
本項目采用雙氧水甲酸法（無溶劑）制環(huán)氧大豆油技術(shù)。此技術(shù)是國際公認的制備環(huán)氧類增塑劑的良好方法。環(huán)氧增塑劑，做為輔助增塑劑與熱穩(wěn)定劑使用時，添加量為6％。近些年來，由于對環(huán)氧大豆油使用技術(shù)不斷提高，亦可做主增塑劑使用，由于其無毒，且國內(nèi)外的塑料加工業(yè)均高速發(fā)展，因而環(huán)氧大豆油有良好的市場前景。
2.效益分析及轉(zhuǎn)讓方式：(按5000噸／年生產(chǎn)規(guī)模來估計；實際是否可行需要做項目實地投資可行性研究)
設(shè)備投資：5000L不銹鋼(或搪玻璃)反應(yīng)釜3臺，250--200L不銹鋼計量槽4臺，20--50噸不銹鋼或者碳鋼的各種原料及成品儲罐3臺，真空泵及給料泵3--4臺，0.7 立方米/分鐘空氣壓縮機1臺，混合器及不銹鋼儲罐等專用儀器設(shè)備3套，還有水設(shè)備以及安裝材料總計70萬元，總投資370萬元（含2噸鍋爐和流動資金300萬）；廠 房： 1000 平米（含倉庫500平方米）；蒸汽消耗4公斤／平方厘米 （產(chǎn)品耗蒸汽估計0.5噸／噸 ）；噸總成本： 8000元／噸；售 價： 9000元／噸；噸毛利稅：500--1000元／噸；年毛利稅：400--600 萬元?！?br /> 這個項目是簡介修改資料, 供你參考， 見面洽談合作方式，見面后提供工藝流程方案，施工圖；并進行指導(dǎo)安裝，達到試車投產(chǎn)，出合格產(chǎn)品； 見面后給項目廠房規(guī)劃設(shè)計圖和生產(chǎn)工藝流程示意圖,和企業(yè)一起做項目可行性分析。
華泰生物化工技術(shù)有限公司從事企業(yè)技術(shù)項目開發(fā)， 項目調(diào)研，評估，論證等企業(yè)發(fā)展的工作，企業(yè)發(fā)展規(guī)劃項目推薦招商工作，從事塑料添加劑--納米氫氧化鎂和新型環(huán)氧大豆油專利技術(shù)研究，建筑材料--赫硅保溫材料，化工催化劑--糠醛加氫催化劑等專有技術(shù)研究，化工催化劑，分子篩，生物有機無機復(fù)合肥的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)研究，精細化工產(chǎn)品植酸生產(chǎn)工藝專利技術(shù)研究， 先后與中科院沈陽生態(tài)應(yīng)用研究所何隨成研究員和遼寧華錦化工集團催化劑廠催化劑研究室張忠華高級工程師合作搞成大中小型生物有機肥廠三個催化劑廠一個分子篩廠一個，從工廠設(shè)計到出產(chǎn)品，擁有全套化工催化劑專有技術(shù)和生物有機肥生產(chǎn)工藝技術(shù)，植酸生產(chǎn)工藝技術(shù)的技術(shù)支持的成果和成果轉(zhuǎn)化經(jīng)驗，從項目推薦選擇，到項目的技術(shù)分析研究，市場調(diào)研，項目評估論證，到工程設(shè)計，施工建設(shè)，試車投產(chǎn)以及達產(chǎn)以后的生產(chǎn)工藝管理服務(wù)，技術(shù)開發(fā)，新產(chǎn)品研究， 高新技術(shù)轉(zhuǎn)化等工作。  本人是遼寧華錦化工集團公司的退休技術(shù)干部， 退休前是該集團的技術(shù)開發(fā)處長， 高級工程師，主抓企業(yè)技術(shù)項目開發(fā)， 項目調(diào)研，評估，論證等企業(yè)發(fā)展的工作，現(xiàn)在從事企業(yè)發(fā)展規(guī)劃項目推薦招商工作，本人退休后， 一直從事生物有機無機復(fù)合肥的生產(chǎn)技術(shù)研究工作， 先后與中科院沈陽生態(tài)應(yīng)用研究所何隨成研究員合作搞成大中小型生物有機肥廠三個，從工廠設(shè)計到出肥料產(chǎn)品，我們分別擁有全套的生物有機肥生產(chǎn)的技術(shù)支持的成果和成果轉(zhuǎn)化經(jīng)驗，從項目推薦選擇，項目的技術(shù)分析研究，市場調(diào)研，項目評估論證，到工程設(shè)計，施工建設(shè)，試車投產(chǎn)以及達產(chǎn)以后的生產(chǎn)工藝管理服務(wù)，技術(shù)開發(fā)，新產(chǎn)品研究等工作。

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