環(huán)氧棉籽油的制備及PVC復合終止劑的合成研究

發(fā)布時間：2020-09-24 12:05

　　聚氯乙烯(PVC)是世界上主要的化學樹脂之一,現(xiàn)已廣泛應用于農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)療、軍工、國防、電子器件等各個領域,發(fā)展前景十分廣闊。自從2005年開始,我國已經(jīng)是世界第一大PVC生產(chǎn)國。由于我國“多煤、貧油、少氣”的特點,以電石為原料的乙炔法生產(chǎn)PVC占據(jù)我國PVC產(chǎn)能絕大部分。近年來,隨著原油價格的不斷下降和較低的建材市場需求,電石乙炔法PVC行業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)。因此,通過技術提升,提高PVC產(chǎn)品質量,是PVC生產(chǎn)企業(yè)的必經(jīng)之路。中國是棉花產(chǎn)量大國,新疆地區(qū)又是我國最大的優(yōu)質商品棉生產(chǎn)基地,但由于棉籽油特有的品質較低問題,使得棉籽油作為食用油而難以推廣,其價格在各種植物油脂中是最低的,因此,急需開展棉籽油的精深加工,拓展其用途并增加其附加值。本課題針對以上行業(yè)發(fā)展的關鍵瓶頸問題,對棉籽油的環(huán)氧化反應進行了條件探索,對生產(chǎn)工藝模擬優(yōu)化后進行了產(chǎn)業(yè)化試產(chǎn),最后,對環(huán)氧棉籽油基PVC復合終止劑配方進行了研究,用環(huán)氧棉籽油和終止劑和穩(wěn)定劑的相容性,通過協(xié)同作用,原位終止增塑PVC,提高PVC的綜合質量。主要的研究內(nèi)容如下:1.過氧甲酸法制備環(huán)氧棉籽油工藝的條件優(yōu)化。采用過氧甲酸法制備環(huán)氧棉籽油,探究了不同催化劑、受氧劑、雙氧水與硫酸比例、溫度、油相與水相體積比,對環(huán)氧化反應的轉化率、選擇性和收率及環(huán)氧棉籽油環(huán)氧值和碘值的影響。從中選擇出了制備環(huán)氧棉籽油合適的原料配比和反應條件。在最佳的反應條件下,本部分工作對反應進行了70倍放大實驗結果得到的環(huán)氧棉籽油質量較好,環(huán)氧值較高,碘值較低,反應的轉化率較高。本部分實驗為后續(xù)環(huán)氧棉籽油的工業(yè)化試產(chǎn)提供了理論基礎。2.過氧甲酸法制備環(huán)氧棉籽油工藝的模擬優(yōu)化與工業(yè)化試產(chǎn)研究。基于上部分工作中過氧甲酸法制備環(huán)氧棉籽油的實驗條件和操作方法,對棉籽油環(huán)氧化工藝流程進行模擬優(yōu)化,通過新組分的添加及物性方法的選擇、反應動力學模型的建立、反應器的選擇、物料衡算和能量衡算,選擇出適宜的物料配比及反應條件,并對雙氧水和甲酸的回收進行了模擬優(yōu)化。最后對環(huán)氧棉籽油進行工業(yè)化試產(chǎn),得到的環(huán)氧棉籽油顏色純正,質量較好,環(huán)氧值較高。3.環(huán)氧棉籽油基PVC復合終止劑配方研究。以環(huán)氧棉籽油為基體,通過常用終止劑復合制備出了環(huán)氧棉籽油基PVC復合終止劑,且加入的助劑與環(huán)氧棉籽油相容性較好,顏色較淺,無明顯沉淀產(chǎn)生,該復合終止劑既可以原位增塑PVC,又可以終止PVC聚合。經(jīng)過PVC樹脂的10項檢測可以可以看出加入含環(huán)氧棉籽油基PVC復合終止劑制備的PVC樹脂各項指標都達到了合格水平,產(chǎn)品的質量較好。該方法制備的復合終止劑綠色環(huán)保、價格低廉、操作步驟簡單方便,有望實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【學位單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TQ325.3;TS225.19
【部分圖文】：