Способ получения эпоксидированных растительных масел, используемых в качестве пластификатора-стабилизатора для хлорорганических полимерных материалов

Авторы патента:

C11C3/00 - Жиры, масла или жирные кислоты, получаемые химической модификацией соответствующих им продуктов (сульфированные жиры или масла C07C309/62; фактис C08H; высыхающие масла C09F)

C09F7/02 - путем окисления

C07D301/12 - пероксидом водорода или неорганическими пероксидами или надкислотами

C07D301/03 - окислением ненасыщенных соединений или смесей ненасыщенных и насыщенных соединений

Владельцы патента RU 2789740:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственная Компания "Синтек" (RU)

Изобретение относится к способу получения эпоксидированных растительных масел, предпочтительно соевого или льняного. Способ получения эпоксидированных растительных масел заключается во взаимодействии растительного масла с перекисью водорода в присутствии муравьиной кислоты, при этом в растительное масло вводят предварительно стабилизированную дипиколиновой кислотой или ортофосфорной кислотой перекись водорода, где количество перекиси водорода варьируется от 0,3 до 0,6 весовых частей на одну весовую часть масла, дипиколиновую или ортофосфорную кислоту вводят в количестве от 0,003 до 0,009 весовых частей на одну весовую часть масла, муравьиную кислоту вводят в количестве от 0,03 до 0,05 весовых частей на одну весовую часть масла. Технический результат заключается в повышении качества готового продукта для его использования как одного из компонентов при изготовлении упаковки в пищевой и медицинской промышленности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 пр.

Изобретение относится к способу получения эпоксидированных растительных масел, предпочтительно соевого или льняного.

Эпоксидированные масла широко используются в качестве пластификаторов-стабилизаторов многих хлорорганических полимерных материалов и являются в этой области приоритетными компонентами.

Известны многие способы эпоксидирования двойных связей растительных масел перекисью водорода и муравьиной кислотой. Все они связаны с использованием:

1) сложных катализаторов с применением соединений из тяжелых металлов, что усложняет переработку конечных стоков, сильно усложняет технологическую схему,

2) растворителей, таких как толуол, которые приводят к ухудшению качества готового продукта, невозможности его использования в производстве полимерных материалов для пищевого и медицинского назначения,

3) совместно с растворителем эпоксидированного масла.

Известен способ эпоксидирования по патенту Нидерландов №90753, кл. 46 B4d 1/00, опул. 15.11.1958 г., который включает взаимодействие растительного масла с перекисью водорода в присутствии муравьиной кислоты.

Недостаток: низкая производительность.

Известен способ эпоксидирования растительных масел по Авт.св. СССР №794009, МПК C07D 301/12, опубл. 07.01.1981 г., прототип.

Этот способ получения эпоксидированных растительных масел включает взаимодействие растительного масла с перекисью водорода в присутствии муравьиной кислоты.

Недостаток: невозможность использования продукта в пищевой и медицинской промышленности.

Задача создания изобретения: повышение качества готового продукта для его использования как одного из компонентов при изготовлении упаковки в пищевой и медицинской промышленности.

Достигнутый технический результат: повышение качества готового продукта для его использования как одного из компонентов при изготовлении упаковки в пищевой и медицинской промышленности.

Решение указанной задачи достигнуто в способе получения эпоксидированных растительных масел путем взаимодействия растительного масла с перекисью водорода в присутствии муравьиной кислоты, тем, что в растительное масло вводят предварительно стабилизированную перекись водорода.

Перекись водорода может быть стабилизирована дипиколиновой кислотой или ортофосфорной кислотой.

Дипиколиновую или ортофосфорную кислоту для стабилизации перекиси водорода можно вводить в количестве от 0,003 до 0,009 весовых частей на одну весовую часть масла.

В реакционную массу за все время процесса можно добавлять воду в количестве от 0,1…0,3 массы от всей реакционной массы.

Сущность изобретения поясняется в табл. 1 и 2 (Приложения 1 и 2).

В Табл. 1 приведено влияние ортофосфорной и дипиколиевой кислот на качество готового продукта для 12 вариантов.

В Табл. 2 приведены результаты исследования полученного продукта на возможность применения в пищевой и медицинской промышленности по ГОСТ 31760-2012.

К маслам соевым при приготовлении эпоксидируемых продуктов предъявляются жесткие требования.

Из Табл. 1 (Приложение №1) видно, что проведен процесс эпоксидирования для 7 образцов соевого масла, для 2-х образцов подсолнечного масла, для 2-х образов льняного масла и одного образца рапсового масла.

При этом количество перекиси водорода варьировалось от 0,3 до 0,6 в/ч - весовых частей на одну весовую часть масла, муравьиной кислоты от 0,03 до 0,05 на одну весовую часть масла.

Установлена оптимальная добавка ортофосфорной и дипиколиевой кислот в диапазоне от 0,003 до 0,009 в/ч на одну весовую часть масла.

Из Табл. 2 (Приложение 2) видно, что производительность реактора увеличилась до 100…120 кг/м³вчас.

Добавка воды в количестве от 0,1 до 0,45 в/ч (весовых частей) позволила получить готовый продукт без нехарактерных примесей по ГОСТ 31760-2012.

По результатам применения предложенного изобретения на примере двух предприятий, а именно ООО «Кларити» и АО «ДПО «Пластик», изготавливающих свою продукцию для пищевой и медицинской промышленности, приведены отзывы о положительных свойствах предложенных продуктов (эпоксидированных масел) в соответствии с заявленным изобретением.

Получены положительные результаты от применения предложенного к патентованию продукта в качестве пластификаторов-стабилизаторов хлорорганических полимерных материалов.

Из Отзыва ООО «Кларити» следует, что при переходе с импортного соевого масла на эпоксидируемое соевое масло, полученному по предложенному изобретению, значительно улучшилось качество продукции для упаковки продуктов питания, товаров первой необходимости и продуктов жизнеобеспечения.

Из Отзыва АО «ДПО «Пластик» следует, что при переходе с импортного соевого масла на эпоксидируемое соевое масло по предложенному изобретению значительно улучшилось качество продукции для упаковки продуктов медицинского назначения, например, для упаковки таблеток супозитариев и также для продуктов питания.

Благодаря тому, что в производстве используется натуральное соевое масло, данная добавка не является токсичной. Таким образом, добавка может использоваться при производстве пищевой упаковки и медицинских изделий.

Великолепные качества эпоксидированных масел особенно проявляются при всех способах производства изделий из ПВХ и выражается в:

- устойчивости полученного с их помощью продукта,

- стабилизации свойств полученного продукта,

- устойчивости к свету,

- термоустойчивости.

Данный продукт обладает хорошей устойчивостью к воде, моющим средствам и растворителям, и может использоваться в качестве основного или вспомогательного пластификатора благодаря своей способности выступать в качестве стабилизатора.

Таким образом, благодаря своей устойчивости к любым климатическим изменениям, а также благодаря устойчивости к свету, эпоксидированное масло предотвращает изменение цвета или потерю гибкости при распаде ПВХ.

Полученный продукт используют и как стабилизатор

Стабилизаторы являются добавками, используемыми при производстве пластика для предотвращения его распада под воздействием таких физических факторов, как высокая температура и трение, а также под воздействием таких внешних факторов, как свет и кислород.

Устойчивость к свету

Эпоксидированные масла помогают улучшить устойчивость к свету как гибких, так и твердых изделий из ПВХ.

Распад ПВХ происходит при полимеризации поливинилхлоридной смолы из-за структуры ПВХ. Стабилизаторы добавляются для предотвращения распада.

Эпоксидированные масла являются нетоксичным стабилизатором, широко используемым в качестве вспомогательного стабилизатора.

Механизм распада ПВХ

В большинстве случаев эпоксидированные масла являются термостабилизаторами. При этом эпоксидированные масла, полученные рассматриваемым способом, являются высококачественными и могут выступать в качестве светостабилизаторов. Для того, чтобы эпоксидированные масла могли выполнять функцию светостабилизатора, молекулярная структура стабилизатора не должна содержать двойных связей. Йодное число является знаковым признаком, с помощью которого можно определить наличие структур с двойными связями. Чем йодное число ниже, тем меньше количество структур с двойными связями.

По сравнению с другими эпоксидированными маслами, полученный продукт имеет низкое йодное число и, таким образом, является стабилизатором высокого качества.

Термическая устойчивость

Эпоксидированные масла помогают улучшить термическую устойчивость в поливинилхлоридных пластикатах, а также могут использоваться как для гибких, так и для твердых изделий из ПВХ. При использовании эпоксидированных масел в ПВХ хлор не переходит в хранящийся в упаковке из ПВХ пищевой или медицинский продукт.

Применение изобретения позволило:

- получить готовый продукт, пригодный в качестве одного из компонентов для изготовления упаковки в пищевой и медицинской промышленности.

1. Способ получения эпоксидированных растительных масел путем взаимодействия растительного масла с перекисью водорода в присутствии муравьиной кислоты, отличающийся тем, что в растительное масло вводят предварительно стабилизированную дипиколиновой кислотой или ортофосфорной кислотой перекись водорода, где количество перекиси водорода варьируется от 0,3 до 0,6 весовых частей на одну весовую часть масла, дипиколиновую или ортофосфорную кислоту вводят в количестве от 0,003 до 0,009 весовых частей на одну весовую часть масла, муравьиную кислоту вводят в количестве от 0,03 до 0,05 весовых частей на одну весовую часть масла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакционную массу за все время процесса добавляют воду в количестве от 0,1-0,3 весовых частей на одну тонну масла.

Изобретение относится к способу получения биодизельного топлива и может быть использовано в масложировой, топливной и других отраслях промышленности. Способ получения биодизельного топлива включает переэтерификацию растительного масла сверхкритическим спиртом в объемном соотношении 1:10-1:15 при температуре 250-280°С, давлении 15 МПа, конденсацию паров избыточного спирта при температуре 60-80°С, экстракцию полученной реакционной смеси диоксидом углерода в сверхкритических условиях при температуре 240-260°С, давлении 15 МПа, охлаждение полученной биодизельной смеси до температуры 20-30°С, отделение глицерина от полученной биодизельной смеси в поле действия центробежных сил, отделение паров диоксида углерода от биодизельной смеси методом газожидкостного сепарирования, компрессионное сжатие паров диоксида углерода до давления 15 МПа и их конденсацию при температуре минус 40°С посредством рекуперативного теплообмена с кипящим аммиаком, полученным в абсорбционной водоаммиачной холодильной установке, кипение водоаммиачного раствора при температуре 130°С, конденсацию паров аммиака при температуре 40°С, дросселирование сконденсированного аммиака и его кипение при температуре минус 45°С, абсорбцию паров кипящего аммиака слабым водоаммиачным раствором при температуре 35°С, нагрева воды перед парогенератором отработанным перегретым паром после кипятильника до температуры 90°С.

Композиция, содержащая сложные эфиры лигнина и масло или жирные кислоты // 2690503

Изобретение относится к композиции для производства топлива. Композиция для производства топлива содержит 10-99 вес.% жидкости-носителя, включающей углеводородное масло, и лигнин; где по меньшей мере одна из гидроксильных групп лигнина замещена сложноэфирными группами жирной кислоты до степени замещения 20% или больше, или 100%, образующими эстерифицированный лигнин, и где указанный эстерифицированный лигнин растворен в указанной жидкости-носителе.

Способ получения моторного топлива (биодизеля) // 2667363

Изобретение относится к получению моторного топлива (биодизеля) из растительных и животных жиров. Способ получения моторного топлива (биодизеля) включает гидрокрекинг триглицеридов жиров в присутствии реагентов.

Композиция масла или жира и способ ее получения // 2632909

Изобретение относится к композиции масла или жира для жарки во фритюре, включающей (I) фракционированное масло или жир на основе пальмового масла, в котором содержание трипальмитина относительно содержания триглицерида составляет 70-90% по массе, содержание ненасыщенных жирных кислот по отношению к общему содержанию всех жирных кислот составляет 1-8% по массе и содержание трипальмитина относительно содержания тринасыщенного триглицерида жирных кислот составляет 84-95% по массе, и (II) базовое масло с температурой плавления ниже 10°C, причем содержание компонента (I) по отношению к общей массе композиции масла или жира составляет 0,05-15% по массе, и содержание компонента (II) по отношению к общей массе композиции масла или жира составляет 85-99,95% по массе.

Катализатор и способ изготовления // 2630698

Изобретение относится к способу изготовления катализатора и катализаторов, в особенности содержащих медь катализаторов, изготавливаемых данным способом. Раскрыт способ изготовления твердого измельченного материала, который является пригодным в качестве гетерогенного катализатора, включающий в себя стадии: формирования, по меньшей мере, одной суспензии оксида меди, включающей в себя твердые частицы оксида меди в жидкости; формирования, по меньшей мере, одной суспензии материала-носителя, включающей в себя твердые частицы материала-носителя в жидкости; объединения суспензии оксида меди и суспензии материала-носителя; подвергания объединенных суспензий воздействию механической энергии; отделения жидкости суспензии от твердых частиц в объединенной суспензии и подвергания отделенных твердых частиц воздействию стадии термического разложения.

Усовершенствованный способ эпоксидирования жирных кислот, их сложных эфиров и их смесей // 2605094

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу эпоксидирования моно- и полиеновых жирных кислот, их сложных эфиров и их смесей, согласно которому используют твердый катализатор, представляющий собой оксид металла группы VIB, нанесенный на носитель. Упомянутый носитель включает диоксид кремния, оксид алюминия и их смеси, и промотор группы VA.

Использование воскообразных продуктов для обработки пластмасс // 2602885

Изобретение относится к использованию восков, основанных на химически модифицированных жирных кислотах - полиольных сложных эфирах в качестве смазки для галогенсодержащих термопластов. При этом воскообразные сложные эфиры получают A) метатезисной олигомеризацией сложных полиольных эфиров и жирных кислот с B) последующим гидрированием полученной реакционной смеси, причем некоторые из молекул жирной кислоты, присутствующие в полиольных сложных эфирах, являются моно- или полиненасыщенными.

Способы очистки и производства топлива из натурального масляного исходного сырья // 2565057

Изобретение относится к способу очистки и обработки натуральных масляных глицеридов, который включает обеспечение (а) исходного сырья, включающего натуральные масляные глицериды, и (b) низкомолекулярных олефинов; перекрестный метатезис натуральных масляных глицеридов с низкомолекулярными олефинами в реакторе реакции метатезиса в присутствии катализатора метатезиса для формирования полученного реакцией метатезиса продукта, включающего олефины и сложные эфиры; отделение олефинов в полученном реакцией метатезиса продукте от сложных эфиров в полученном реакцией метатезиса продукте с получением отделенного потока олефинов; и рециркуляцию отделенного потока олефинов в реактор реакции метатезиса.

Способ применения смолы таллового масла // 2556003

Изобретение относится к способу обработки смолы таллового масла. Способ обработки смолы таллового масла, содержащей стероловые спирты и, возможно, древесные спирты жирных кислот и смоляных кислот, источником которых является талловое масло, отличается тем, что: по меньшей мере часть жирных кислот и смоляных кислот высвобождают из стероловых эфиров и эфиров древесных спиртов и преобразуют в низшие алкиловые эфиры; полученные таким образом алкиловые эфиры удаляют путем испарения из смолы, затем конденсируют и полученный конденсат гидрируют.

Комплексный способ производства метилового эфира ятрофы и сопутствующих продуктов // 2528387

Изобретение относится к комплексному способу получения метилового эфира ятрофы (JME) и сопутствующих продуктов из семян ятрофы, находящихся в семенных коробочках и содержащих 1,06% свободных жирных кислот (FFA), включающему следующие стадии: (i) механическое вышелушивание семян ятрофы из семенных коробочек в шелушильной машине для получения оболочек семенных коробочек ятрофы и семян ятрофы; (ii) отжим масла ятрофы, получение масличного жмыха ятрофы, содержащего 4-6% азота, и отработанного масличного шлама из семян ятрофы, полученных на стадии (i), с использованием пресса для отжима масла; (iii) нейтрализация масла ятрофы, полученного на стадии (ii), добавляемым основанием; (iv) переэтерификация одной части нейтрализованного масла ятрофы, полученного на стадии (iii), со спиртом и основанием при перемешивании в течение 10-20 минут и разделение неочищенного глицеринового слоя GL1 и неочищенного метилового эфира ятрофы (JME); (v) трехкратная промывка неочищенного JME, полученного на стадии (iv), слоем чистого глицерина с отделением трех слоев нечистого глицерина (GL2, GL3 и GL4), содержащих метанол и KOH, с получением JME, промытого глицерином (JME-G3W); (vi) очистка JME-G3W, полученного на стадии (v), для удаления загрязнений щелочными металлами; (vii) обработка части оставшегося нейтрализованного масла, полученного на стадии (iii), слоями глицерина GL5 (GL1+GL2+GL3), полученными на стадиях (iv) и (v), с получением JME и слоя глицерина GL6; (viii) разделение JME и слоя глицерина GL6, полученного на стадии (vii); (ix) обработка слоя глицерина GL6, полученного на стадии (viii), оставшейся частью нейтрализованного масла для удаления метанола с получением JME и слоя глицерина GL7; (x) разделение JME и слоя глицерина GL7, полученного на стадии (ix); (xi) использование слоя глицерина GL7, полученного на стадии (x), непосредственно для производства полигидроксиалканоатов (PHAs) или для нейтрализации щелочи серной кислотой с получением чистого глицерина и кубового остатка GL8; (xii) объединение JME-G3W, полученного на стадии (vi), и JME, полученного на стадиях (viii) и (x), с получением комплексного метилового эфира; и (xiii) переэтерификация комплексного метилового эфира, полученного на стадии (xii), с метанольным раствором KOH для получения чистого метилового эфира ятрофы (биодизеля), содержащего 0,088% общего глицерина и 0,005% свободного глицерина.

Способ окисления растительного масла // 2632438

Изобретение относится к способу получения окисленных растительных масел, которые используются в лакокрасочной, полиграфической, связующего в строительной промышленности, легкой и других отраслях промышленности. Описан способ окисления растительного масла в окислительной колонне, состоящий в том, что для начала процесса окисления колонна заполняется маслом, предварительно нагретым до температуры 115-120°С, и включается барботаж воздуха, инициирующий процесс окисления, в котором после того, как начнется процесс окисления в колонне и температура масла внутри колонны поднимется до 145-150°С, в нижнюю часть колонны из дополнительной емкости подают масло, в которое перед подачей его в колонну добавляется определенное количество катализатора-сиккатива, инициирующего окисление масла, масло, нагреваясь реакционным теплом, окисляется, а из верхней части колонны отбирается часть окисленного масла и возвращается обратно в емкость, циркулируя до тех пор, пока вязкость окисляемого масла не достигнет заданного значения.