エポキシ化された亜麻仁油生産プロセスの概要
エポキシ化亜麻仁油（ELO）は、亜麻仁油を選択的にエポキシ化することによって得られるバイオベースの可塑剤および熱安定剤です。 PVC、コーティング、ゴム製剤で広く使用されています。このプロセスの目的は、高いエポキシ値、低副産物形成、安定した色を達成すると同時に、安全で緑の生産を確保することを目的としています。
原則と原材料
- 反応メカニズム：ペルオキシ酸を使用した炭素炭素二重結合のプリレツハーフエポキシ化。これは、一般的にペル酢酸または性能酸系を使用してその場で生成されます（過酸化水素と酸触媒触媒下の酢酸/形成酸の反応によって形成されます）。
- 触媒系：酸性イオン交換樹脂やヘテロポリシドなどの固体酸は、腐食や治療後の負担を減らすために好まれます。
- ベースオイルの要件：低湿度、低リン含有量、高および安定したヨウ素値。不飽和度が高いほど、潜在的なエポキシ値が高くなります。
プロセスフロー
- 前処理：湿気と不純物を制御するための脱ガバ、乾燥、細かいろ過、副反応のリスクを減らします。
- エポキシ化反応：過酸化水素を50〜65の攪拌下で段階的に添加して、その場でペルオキシ酸を生成します。熱放出とpHは、エポキシリングの開口部を抑制するために制御されます。典型的なモル比はC═C：H2O2≈1：1.1–1.3、酸：H2O2≈0.2–0.5です。
- 治療後：水で洗浄して、中立性、真空脱水状態に中和します。必要に応じて、活性化された粘土による脱色と脱臭、続いて完成品を取得するための細かいろ過が続きます。副産物酸相と洗浄水はリサイクルして処理できます。
キーコントロールポイント
- 温度と熱伝達：エポキシ化は強く発熱性であり、反応物のバッチごとの添加、攪拌の強化、および効率的な熱交換が必要で、リングの開口部と色の増加を引き起こす可能性のあるホットスポットを防ぎます。
- 中および不純物：エポキシリングの開口部と重合を引き起こす可能性のある強い酸性度または過剰な水分を避けるための遊離酸と金属イオンの制御。
- プロセス監視：ヨウ素値のリアルタイム追跡の減少とエポキシ値の増加、必要に応じて飼料速度の調整、強度の攪拌。
- 安全：過酸化物の標準化された貯蔵と計量、腐食耐性材料の使用、および圧力緩和とインターロック保護の提供。
品質指標とテスト
- 重要な指標：エポキシ値（OOC）約8.5〜9.0％、残留ヨウ素値<6 g I2/100 g、酸値<1.0 mgkoh/g、安定した色と粘度。
- テスト方法：エポキシ値のためのHBR-酢酸方法、酸値のための酸塩基滴定、エポキシバンドのFTIRモニタリング（約823cm⁻¹）および二重結合減衰、および必要に応じて熱安定性と揮発性含有量テスト。
緑化とアプリケーション
- 緑色の強化：固体酸触媒、閉ループ水洗浄、廃熱回収、および連続加工（マイクロリアクターなど）はすべて、エネルギー消費と廃棄物の排出量を削減するのに役立ちます。
- アプリケーションとストレージ： PVCでは、可塑剤とHCLスカベンジャーの両方として機能し、エポキシ樹脂修飾と移動防止に使用できます。完成品は、閉じた容器に保管し、光と水分から保護され、酸、水、金属塩から離れて分解を防ぐ必要があります。
要約すると、エポキシ化された亜麻仁油の主要なプロセスポイントは、ペルオキシ酸の制御された発電、正確な熱と材料管理、および清潔な治療後のシステムであり、それにより高いエポキシ値、低副産物形成、持続可能な工業製造を達成します。