142-77-8 / 油酸丁酯的應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

油酸丁酯黃色油狀液體，微臭，可與植物油、礦物油混溶，溶于醇，不溶于水。保持烯鍵的性質(zhì)。與濃硫酸作用，然后中和可得其硫酸酯鈉鹽[CH₃(CH₂)₈CH(OSO₃Na)(CH₂)₇COOC₄H₉]。油酸丁酯可用作溶劑、潤(rùn)滑劑、防水劑、乙基纖維素等的增塑劑。

油酸丁酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是用油酸和丁醇經(jīng)酯化反應(yīng)生成油酸丁酯，以濃硫酸為催化劑，酯化反應(yīng)結(jié)束后，用堿中和脫酸，水洗，脫醇，脫色后即為成品，但這種工藝的缺點(diǎn)是以油酸為原料，產(chǎn)品成本高。使用濃硫酸作催化劑雖然價(jià)格低廉，但是選擇性差、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、副反應(yīng)多、產(chǎn)品質(zhì)量不好、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量廢液、污染環(huán)境．因而采用對(duì)環(huán)境友好的新型催化劑來(lái)代替硫酸，一直是很多研究者追求的目標(biāo)。

結(jié)構(gòu)

應(yīng)用^[3][1][4]

油酸丁酯可用作溶劑；氯丁橡膠及乙基纖維素的增塑劑；潤(rùn)滑劑和防水劑；聚合后可用作環(huán)氧樹脂固化劑、石油加工設(shè)備的防腐劑和高分子交聯(lián)劑； 表面活性劑。其應(yīng)用舉例如下：

1. 制備一種環(huán)保型低硫柴油抗磨劑，

改抗磨劑由油酸丁酯和100SN配制成，其二者質(zhì)量比為85~90：10~15；其配制方法：油酸丁酯的制備：將油酸和丁醇加入反應(yīng)釜中，再依次加入溶劑油、催化劑進(jìn)行酯化反應(yīng)，攪拌升溫至140~150℃，回流狀態(tài)下除水2~4h，酯化反應(yīng)結(jié)束后，中和生成物料并除去酸性催化劑，最后減壓蒸餾使物料脫水得到油酸丁酯；其中，油酸、丁醇、催化劑甲苯磺酸、溶劑油的質(zhì)量比為(26~29)：(7~9)：(1~2)：(9~13)。

復(fù)配：將油酸丁酯加入反應(yīng)釜中，升溫至100℃，保持1h將水分離出去，然后冷卻至65~70℃，加入100SN，攪拌均勻得到柴油抗磨劑；油酸丁酯與100SN的質(zhì)量比為(85~90)：(10~15)。制得的柴油抗磨劑潤(rùn)滑，與市售同類產(chǎn)品相比，具有顯著的效果。本發(fā)明以植物油酸為原料制備環(huán)保型低硫柴油抗磨劑，改變了以往單用油酸作為柴油抗磨劑所造成酸值過(guò)高，而引起磨斑半徑超標(biāo)、濾網(wǎng)堵塞的問(wèn)題；明顯減少有害物質(zhì)的排放、保護(hù)環(huán)境，又能大大提高柴油潤(rùn)滑性。

2. 制備一種高耐寒橡膠壩。

其是由以下材料組成：生膠、增塑劑、炭黑、活性劑與硫化劑；生膠與增塑劑的重量份配比為100/10~100/15；所述生膠由氯丁橡膠與天然橡膠組成，氯丁橡膠與天然橡膠的重量份配比為90/10~80/20；所述增塑劑為油酸丁酯或癸二酸二丁酯或油酸丁酯與癸二酸二丁酯組成的混合物。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明高耐寒橡膠壩其脆性溫度可以達(dá)到-50℃，耐寒性較好，而且其拉伸強(qiáng)度及扯斷伸長(zhǎng)率等物理機(jī)械性能也均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足在高寒環(huán)境下水利行業(yè)對(duì)橡膠壩耐低溫性能及物理機(jī)械性能的要求。

制備^[5]

用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法，步驟如下：

(1)選料：選用碘值在90-110的廢菜油或菜油精煉時(shí)產(chǎn)生的下腳油，以及正丁醇含量≥98％的丁醇；

(2)油脂水解：將80～120重量份油脂和30～60重量份清水泵入反應(yīng)釜，在2.0-2.5Mpa壓力下升溫至190～220℃，在攪拌下水解8～12個(gè)小時(shí)，油脂水解反應(yīng)生成脂肪酸與甘油，當(dāng)油脂水解率≥95％時(shí)，排放出甘油、水，降至常壓，得粗脂肪酸；

(3)酯化：①配料：粗脂肪酸90～110重量份，丁醇25～35重量份，催化劑鈦酸四異丙酯0.2～0.5重量份；②酯化反應(yīng)工藝條件：將上述配料加入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)釜液相反應(yīng)溫度從140℃逐漸升溫至160℃，反應(yīng)釜攪拌速度110～130轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)時(shí)間5-6 小時(shí)；酯化反應(yīng)生成脂肪酸丁酯與水，脂肪酸丁酯的組成為：飽和十六酸丁酯與油酸丁酯；

(4)回收丁醇：反應(yīng)結(jié)束后，將酯化液中未反應(yīng)的丁醇回收，反應(yīng)釜溫度控制在120～150℃，時(shí)間1小時(shí)；

(5)真空分餾，脫醇后粗酯泵入間歇式分餾釜，工藝條件為：真空殘壓≤ 2毫米泵柱，分餾釜溫度200-230℃，冷凝后收集得到油酸丁酯。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] 李繼忠. 油酸丁酯的合成研究[J]. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料, 2004, 2(4): 43-44.

[3] 關(guān)平；姜佳彤.環(huán)保型低硫柴油抗磨劑.CN201310723776.1，申請(qǐng)日20131219

[4] 張芳海；劉萬(wàn)方；郭建偉；丁蕊；盧恕志；劉桂芝；嚴(yán)騁.高耐寒橡膠壩.CN201310009760.4，申請(qǐng)日20130111

[5] 何關(guān)??；方海明；衛(wèi)雪地.用菜油脂肪酸生產(chǎn)油酸丁酯的工藝方法.CN201410306796.3，申請(qǐng)日20140630