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1、2012年第6期(總第96期)塑料助劑單甘酯的合成及在塑料工業(yè)中的應(yīng)用殷晶莉楊占紅(中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，長沙，410083)摘要單甘酯作為一種表面活性劑廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，是日常生活中不可或缺的化學(xué)添加劑。本文重點(diǎn)介紹了單甘酯的合成，并探討了單甘酯在塑料工業(yè)中的作用機(jī)理及應(yīng)用。關(guān)鍵詞單甘酯塑料合成應(yīng)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單脂肪酸甘油酯(簡稱單甘酯，monoglyceride，甘酯、二脂肪酸甘油脂(二甘酯)、甘油和油酯的混MG1是多元醇型非離子型表面活性劑．有兩種構(gòu)合物，反應(yīng)式如下：型，即1一MAG和2一MAG。單甘酯一般為油狀、脂CH20HCH200c
4、RCH200cRIlI狀或蠟狀，色澤為淡黃或象牙色，有油脂味或無3RCOOH+2CHOH—CHOH+CHOH+3H20(1)11I味．這與脂肪酸基團(tuán)的大小及不飽和程度有關(guān)。單CH2OHCH2OHCH2OOCR甘酯不溶于水和甘油，但能在熱水中形成穩(wěn)定的式中R=CnH，下同水合分散系，能溶于熱的乙醇、汽油及烴類物質(zhì)中，具有優(yōu)良的感官特性。14個(gè)碳以上單甘酯能與為了提高轉(zhuǎn)化率，在生產(chǎn)過程中常常加人稍水形成凝膠型水合物，其HLB值為2～3，為W／O過量的甘油，用酸、堿或金屬氧化物作催化劑，反型乳化劑。通過改變單甘酯的脂肪酸碳鏈長度和應(yīng)溫度為180—200
5、oC，反應(yīng)時(shí)間2．5～3h。式(1)為不飽和程度可以調(diào)整其HLB值。與油脂相似，單可逆反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中需不斷除去所生成的甘酯以多種晶型或變晶型存在Ⅲ。這是導(dǎo)致同一種水f采用高溫或通入C0)，使反應(yīng)向酯生成的方向單甘酯出現(xiàn)不同熔點(diǎn)的主要原因。移動(dòng)。改變反應(yīng)物料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、催化1單甘脂的合成劑種類及用量會(huì)影響酯化產(chǎn)物中各組分的比例；加1．1直接酯化法大甘油的用量可提高單甘酯的含量；采用二氧六環(huán)脂肪酸和甘油可直接發(fā)生酯化反應(yīng)，得到單或酚作反應(yīng)溶劑也可生成較高比例的單甘酯。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量的單甘酯。若再進(jìn)一步用分子蒸餾或乙醇等溶l2塑料助劑2012年第6期(總第96期)劑萃取，則單甘酯含量可達(dá)90％。此法工藝較為成可得高純度單甘酯。熟，但分子蒸餾設(shè)備價(jià)格高。隨著脂肪酸價(jià)格的日其實(shí)，上述反應(yīng)的逆反應(yīng)即是單甘酯(或二甘益上漲，直接酯化法顯得很不經(jīng)濟(jì)。酯)與甲醇進(jìn)行的酯交換反應(yīng)，通過控制反應(yīng)物料1．2醇解反應(yīng)法的配比及反應(yīng)條件，可實(shí)現(xiàn)單甘酯的生成。在真空醇解反應(yīng)法又稱酯交換法，實(shí)際上就是甘油條件下反應(yīng)，有利于移去所生成的甲醇，使反應(yīng)向與相應(yīng)的脂肪酸酯在一定條件下進(jìn)行酯的重新分右移動(dòng)生成單甘酯。配，得到單甘酯、二甘酯的混合物。根
7、據(jù)所采用的有人對油酸甲酯與甘油的醇解反應(yīng)進(jìn)行了研原料。醇解反應(yīng)法可分為油酯甘油醇解法和甲酯究．所得的優(yōu)化條件如下[3】甘油與甲酯摩爾比為2：甘油醇解法兩種。1，催化劑用量O．5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)壓力18．7(11油酯甘油醇解法kPa，反應(yīng)時(shí)間50min，所得產(chǎn)物中油酸單甘酯含量反應(yīng)式：達(dá)56％以上。與其他制備方法相比，該法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅CU2OOCBCH2OHCH2OOCRCH2OOCR。flH00cR+H0H——HoH+~nooc．(2)速。但所需原料脂肪酸甲酯不易獲得，極大地限制lIll了本法的應(yīng)用。CH2OOCRCH20HCH20HCHz
8、OH無論是油脂甘油醇解法、甲酯甘油醇解法或這是目前工業(yè)上生產(chǎn)單甘酯最重要和最普遍直接酯化法，所得的反應(yīng)混合產(chǎn)物中均含有相當(dāng)?shù)姆椒?。通常?/p>
