一種由地溝油制備環(huán)氧樹脂固化劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種W地溝油為原料制備環(huán)氧樹脂 固化劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)的餐飲業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大，餐飲廢水中排出的廢油脂日益增多，據(jù)中國(guó)食用油 信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均消費(fèi)食用油2100萬(wàn)噸，而每年產(chǎn)生廢油約為400-800萬(wàn)噸。由于暴 利的驅(qū)使滋生出了廢油脂的非法回收提煉，造成有毒的"地溝油"回流市場(chǎng)用于食品加工等 現(xiàn)象。運(yùn)幾年地溝油事件在全國(guó)范圍內(nèi)爆發(fā)，僅目前我國(guó)每年返回餐桌的地溝油有200-300 萬(wàn)噸，運(yùn)一數(shù)據(jù)十分驚人！隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)地溝油的排放量也隨之快速增長(zhǎng)。地 溝油中含有大量有毒致癌成分，長(zhǎng)期食用會(huì)引起食物中毒甚至危及生命安全。因此在完善 相關(guān)法律法規(guī)同時(shí)，必須開發(fā)高價(jià)值的地溝油綜合利用途徑，從而防止地溝油被不法分子 通過(guò)不正當(dāng)途徑使之重返餐桌。
[0003] 傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂固化劑易變黃，在制作淺色面漆時(shí)影響漆膜外觀，與酷胺類固化劑 相比，柔初性仍存在一定的差距，其環(huán)氧樹脂固化物干燥成膜后表面硬，且表面能較低，重 涂性差，另外與其它胺類固化劑混溶性差，不易混用?？岚奉惞袒瘎└街?、柔初性和抗沖 擊力優(yōu)異，但硬度低、怕潮氣，低溫固化性能差。因此很有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上研發(fā) 設(shè)計(jì)一種新型酷胺類固化劑具有較好的社會(huì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種W地溝油為原料制備環(huán)氧樹脂固化劑的方法，該方法將地溝油作 為原料制備為環(huán)氧樹脂固化劑，從而在解決現(xiàn)有的地溝油存在的安全和環(huán)保隱患問題的同 時(shí)，又可有效的降低環(huán)氧樹脂固化劑的制備成本。
[0005] 本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種由地溝油制備環(huán)氧樹脂固化 劑，其特征在于該方法為：對(duì)地溝油進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油與氨基化合物發(fā)生 氨解反應(yīng)生成酷胺類化合物，該制備方法包括W下步驟： (1) 將100重量份的地溝油送入反應(yīng)蓋中，根據(jù)地溝油的酸值，向反應(yīng)蓋中加入適量的 碳酸氨鋼，通常范圍在3~5重量份，控制反應(yīng)蓋的溫度為80°C~90°C，連續(xù)攬拌60~90 分鐘。根據(jù)地溝油的色度，再向反應(yīng)蓋中加入適量的活性白±，通常范圍在5~8重量份， 并將反應(yīng)蓋中升溫至l〇〇°C~110°C，再連續(xù)攬拌120~180分鐘，過(guò)濾后得到預(yù)處理后的 地溝油。處理后的地溝油PH值控制在7~8之間，銷鉆比色法控制在50度W下； (2) 將預(yù)處理后的地溝油100重量份送入反應(yīng)蓋，加入20~35重量份甲醇和5~10 重量份甲醇鋼，控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度為80°C~90°C，壓力為0. 2~0. 3MPa，在氮?dú)夥諊逻B 續(xù)攬拌480~600分鐘，使地溝油在中溫，壓力下發(fā)生醋交換反應(yīng)，得到地溝油甲醋和甘油 的混合物，水洗后靜置分層，上層為地溝油甲醋。反應(yīng)方程式如下所示：
(3) 將地溝油甲醋100重量份送入反應(yīng)蓋中，加入30~40重量份醇胺類化合物和3~ 5重量份促進(jìn)劑，控制反應(yīng)蓋內(nèi)溫度在100°C~105°C，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，使 地溝油發(fā)生氨解粗產(chǎn)物，反應(yīng)方程式如下所示：
(4) 將得到氨解粗產(chǎn)物送入反應(yīng)蓋中，加入適量單異氯酸醋，得到酷胺類固化劑其中氨 解粗產(chǎn)物和促進(jìn)劑質(zhì)量比100 :5~8,其單異氯酸醋可W是烷基單異氯酸醋和苯基單異氯 酸醋，如十八烷基異氯酸醋、3, 5-二甲基苯基異氯酸醋等，反應(yīng)方程式如下：
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明得到有益的有益結(jié)果是：（1)本發(fā)明采用地溝油作為 主要原料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)聚酷胺固化劑的制備原料二元酸，可W大幅度的降低酷胺類固化劑的 生產(chǎn)成本，也使地溝油得到高附加值的利用，避免其流向餐座；（2)本發(fā)明制備的酷胺類固 化劑由于其長(zhǎng)鏈段的存在，固化產(chǎn)物初性好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)由于傳統(tǒng)聚酷胺類固化劑，同時(shí)能室溫固 化，有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0006]W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限 于W下實(shí)施例。
[0007] 實(shí)施例1 本W(wǎng)地溝油為原料制備環(huán)氧樹脂酷胺類固化劑的方法包括W下步驟： (1) 將100重量份的地溝油送入反應(yīng)蓋中，根據(jù)地溝油的酸值，向反應(yīng)蓋中加入5重量 份的碳酸氨鋼，控制反應(yīng)蓋的溫度為80°C，連續(xù)攬拌60分鐘，根據(jù)地溝油的色度，再向反應(yīng) 蓋中加入8重量份的活性白±，并將反應(yīng)蓋升溫至100°C，再連續(xù)攬拌120分鐘，過(guò)濾后得到 預(yù)處理后的地溝油，其PH值在8,銷鉆比色法為35 ; (2) 將預(yù)處理后的地溝油100重量份送入醋交換反應(yīng)蓋，加入25重量份甲醇和10重量 份甲醇鋼，控制醋交換反應(yīng)器內(nèi)的溫度為80°C，壓力為0. 2MPa，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)攬拌480 分鐘，使地溝油在中溫，低壓下發(fā)生醋交換反應(yīng)，得到地溝油甲醋和甘油的混合物，水洗后 靜置分層，上層為地溝油甲醋； (3) 將地溝油甲醋100重量份送入氨解反應(yīng)蓋中，加入30重量份二乙醇胺和5重量份 氨氧化鐘，控制反應(yīng)蓋內(nèi)溫度在l〇〇°C，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，使地溝油發(fā)生氨 解； (4)將得到氨解粗產(chǎn)物送入反應(yīng)蓋中，加入十八烷基異氯酸醋，得到酷胺類固化劑其中 氨解粗產(chǎn)物和十八烷基異氯酸醋質(zhì)量比100 :5。
[0008] 本實(shí)施例制備的酷胺類固化劑按照地溝油質(zhì)量份數(shù)得到的酷胺類固化劑的收率 為85%，顏色為淺黃色，胺值360左右，粘度11000cps/25°C。
[000引實(shí)施例2 本W(wǎng)地溝油為原料制備環(huán)氧樹脂酷胺類固化劑的方法包括W下步驟： (1) 將100重量份的地溝油送入反應(yīng)蓋中，根據(jù)地溝油的酸值，向反應(yīng)蓋中加入3重量 份的碳酸氨鋼，控制反應(yīng)蓋的溫度為90°C，連續(xù)攬拌60分鐘，根據(jù)地溝油的色度，再向反應(yīng) 蓋中加入5重量份的活性白±，并將反應(yīng)蓋中升溫至110°C，再連續(xù)攬拌120分鐘，過(guò)濾后得 到預(yù)處理后的地溝油，其PH值在7,銷鉆比色法為55 ; (2) 將預(yù)處理后的地溝油100重量份送入醋交換反應(yīng)蓋，加入30重量份甲醇和8重量 份甲醇鋼，控制醋交換反應(yīng)器內(nèi)的溫度為90°C，壓力為0. 3MPa，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)攬拌600 分鐘，使地溝油在中溫，低壓下發(fā)生醋交換反應(yīng)，得到地溝油甲醋和甘油的混合物，水洗后 靜置分層，上層為地溝油甲醋； (3) 將地溝油甲醋100重量份送入氨解反應(yīng)蓋中，加入30重量份Ξ乙醇胺和5重量份 氨氧化鋼，控制反應(yīng)蓋內(nèi)溫度在ll0°C，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)反應(yīng)3個(gè)小時(shí)，使地溝油發(fā)生氨 解； (4) 將得到氨解粗產(chǎn)物送入反應(yīng)蓋中，加入3, 5-二甲基苯基異氯酸醋，得到酷胺類固 化劑其中氨解粗產(chǎn)物和3, 5-二甲基苯基異氯酸醋質(zhì)量比100 :5。
[0010] 本實(shí)施例制備的酷胺類固化劑按照地溝油質(zhì)量份數(shù)得到的酷胺類固化劑的收率 為93%，顏色為淺黃色，胺值400左右，粘度9000cps/25°C。
[0011] 實(shí)施例3 本W(wǎng)地溝油為原料制備環(huán)氧樹脂酷胺類固化劑的方法包括W下步驟： (1) 將100重量份的地溝油送入反應(yīng)蓋中，根據(jù)地溝油的酸值，向反應(yīng)蓋中加入5重量 份的碳酸氨鋼，控制反應(yīng)蓋的溫度為85°C，連續(xù)攬拌60分鐘，根據(jù)地溝油的色度，再向反應(yīng) 蓋中加入8重量份的活性白±，并將反應(yīng)蓋中升溫至11(TC，再連續(xù)攬拌120分鐘，過(guò)濾后得 到預(yù)處理后的地溝油，其PH值在7,銷鉆比色法為30 ; (2) 將預(yù)處理后的地溝油100重量份送入醋交換反應(yīng)蓋，加入30重量份甲醇和5重量 份甲醇鋼，控制醋交換反應(yīng)器內(nèi)的溫度為90°C，壓力為0. 3MPa，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)攬拌600 分鐘，使地溝油在中溫，低壓下發(fā)生醋交換反應(yīng)，得到地溝油甲醋和甘油的混合物，水洗后 靜置分層，上層為地溝油甲醋； (3) 將地溝油甲醋100重量份送入氨解反應(yīng)蓋中，加入35重量份Ξ乙醇胺和8重量份 氨氧化鋼，控制反應(yīng)蓋內(nèi)溫度在ll〇°C，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，使地溝油發(fā)生氨 解； (4) 將得到氨解粗產(chǎn)物送入反應(yīng)蓋中，加入3, 5-二甲基苯基異氯酸醋，得到酷胺類固 化劑其中氨解粗產(chǎn)物和3, 5-二甲基苯基異氯酸醋質(zhì)量比100 :7。
[0012] 本實(shí)施例制備的酷胺類固化劑按照地溝油質(zhì)量份數(shù)得到的酷胺類固化劑的收率 為90%，顏色為淺黃色，胺值400左右，粘度10000cps/25°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種由地溝油制備的環(huán)氧樹脂固化劑的方法，其特征在于該方法為：對(duì)地溝油進(jìn)行 預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油，在促進(jìn)劑的作用下與氨基化合物發(fā)生氨解反應(yīng)生成酰胺 類固化劑，該固化劑與環(huán)氧樹脂混合固化后，其固化產(chǎn)物韌性突出，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)聚酰胺固化 劑用于建筑石材膠等領(lǐng)域。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地溝油預(yù)處理方法，其特征在于所述的方法具體包括以下步 驟：（1)將地溝油送入反應(yīng)爸中，向反應(yīng)爸中加入適量的碳酸氫鈉，調(diào)節(jié)PH值為中性，在氮 氣氣氛中，控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度在80 °C~90 °C，連續(xù)攪拌1個(gè)小時(shí)，再向反應(yīng)釜中加入適當(dāng)活 性白土吸附脫色，將反應(yīng)釜中溫度升高至100°C~110°C，再繼續(xù)攪拌2個(gè)小時(shí)，過(guò)濾得到粗 制地溝油，其中地溝油、碳酸氫鈉和活性白土的質(zhì)量比為100 :3~5 :5~8 ;(2)將步驟（1) 中制備的粗制地溝油送入反應(yīng)釜中，加入適量的甲醇和甲醇鈉，控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度80°C~ 90°C，壓力2~3個(gè)大氣壓，在氮?dú)鈿夥罩羞B續(xù)攪拌8~10個(gè)小時(shí)，使地溝油發(fā)生酯交換 反應(yīng)，得到精制地溝油和甘油的混合物，其中粗制地溝油、甲醇和甲醇鈉的質(zhì)量比為100 : 20~30 :5~10 ; (3)將步驟（2)中制備的混合物水洗，靜置分層，上層即為預(yù)處理后的地 溝油。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨解反應(yīng)，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：（1)將 預(yù)處理后的地溝油送入反應(yīng)釜中，加入適量醇胺類化合物和促進(jìn)劑，控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度在 100°C~105°C，在氮?dú)夥諊逻B續(xù)反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，使地溝油發(fā)生氨解粗產(chǎn)物，其中精制地溝 油、醇胺類化合物和促進(jìn)劑的質(zhì)量比為100 :30~40 :3~5 ; (2)將得到氨解粗產(chǎn)物送入 反應(yīng)釜中，加入適量單異氰酸酯，得到酰胺類固化劑其中氨解粗產(chǎn)物和促進(jìn)劑質(zhì)量比100 : 5~8〇4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的醇胺類化合物，其特征在于：二乙醇胺、三乙醇胺或其混合 物。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的促進(jìn)劑，其特征在于：氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、乙醇鈉或 其混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單異氰酸酯，其特征在于：為烷基單異氰酸酯和苯基單異氰 酸酯，即分子結(jié)構(gòu)中只含有一個(gè)異氰酸酯基團(tuán)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由地溝油制備環(huán)氧樹脂固化劑材料的方法，該方法為：對(duì)地溝油進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的地溝油與胺基類化合物發(fā)生氨解反應(yīng)生成酰胺類化合物，以此酰胺類化合物代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚酰胺固化劑，作為環(huán)氧樹脂的固化劑，通過(guò)對(duì)固化后產(chǎn)物的性能檢測(cè)，本發(fā)明的固化產(chǎn)物耐鹽霧腐蝕性能強(qiáng)，同時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的方法整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、總成本低、利潤(rùn)顯著、并且綜合性能優(yōu)異，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)省石油資源，為地溝油的高價(jià)值再利用提供了一個(gè)極具吸引力的出路。
【IPC分類】C08G59/44
【公開號(hào)】CN105254850
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510761327
【發(fā)明人】沈健芬, 鄭睿
【申請(qǐng)人】鄭睿
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日