本发明公开了一种用废弃油脂制备增塑剂的方法，属于增塑剂制备技术领域。
背景技术：
随着塑料工业的飞速发展，对增塑剂的需求愈来愈多。增塑剂已成为目前塑料橡胶用量最大的助剂，以邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产与消费量最大，我国增塑剂主要用于聚氯乙烯(PVC)制品和电缆绝缘材料，其他则用于纤维素、尼龙、聚醋酸乙烯酯、橡胶的软化剂和有机溶剂等。随着我国建筑塑料(型材、管材)、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料制品以及工程塑料等的发展，将推动我国增塑剂将不断发展。
增塑剂是一种高分子材料助剂，也是环境雌激素中的酞酸酯类，是一种无色、无味液体，工业上应用广泛。增塑剂是橡塑制品加工中极其重要的助剂，在橡塑制品中添加增塑剂，可以削弱聚合物分子间的相互吸引力即范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，亦即增加了聚合物的塑性。表现为聚合物的熔融粘度下降、流动性增加，制品的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、挠曲性和柔韧性则提高。
现有的增塑剂制备温度较高，易发生副反应，制备过程中杂质较多，易导致塑化物变色、抗拉强度降低和磨耗体积增大等现象，且提纯工艺复杂，可塑化效率低，不利于工业生产。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的增塑剂制备温度较高，易发生副反应，同时制备过程中杂质较多，易导致塑化物变色、抗拉强度降低和磨耗体积增大现象，且提纯工艺复杂，可塑化效率低的问题，提供一种用废弃油脂制备增塑剂的方法，该方法首先将丝瓜络制成粉末后与偏高碘酸钠搅拌反应并过滤，将得到的滤饼与无水乙醇、氧化钙、乙二胺搅拌反应，随后过滤，得改性丝瓜络，再将废弃食用油与无水甲醇、脂肪酶、正己烷搅拌反应后与双氧水、甲酸氧化反应，随后静置并收集油层用二氯甲烷进行萃取，随后经蒸馏处理得到环氧食用油甲酯，将其与改性丝瓜络混合并用碳酸钠溶液调节pH，最后经干燥冷却即可得到增塑剂，本发明利用废气油脂为增塑剂原料，制备工艺简便，制备温度较低，制得的增塑剂杂质少，可塑化效率高，塑化物不易出现变色、发臭现象，且能有效提高塑化物抗拉强度，降低磨耗体积，具有广阔的应用空间。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取30～50g丝瓜络和300～400mL质量分数为20%碳酸钠溶液加入到烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温1～2h，随后停止加热，待其自然冷却至室温后，将丝瓜络取出并置于通风处自然风干，将风干后的丝瓜络置于粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到丝瓜络粉末；
（2）将上述丝瓜络粉末加入到烧杯中，再加入200～300mL质量分数为30%偏高碘酸钠，搅拌反应40～50min，过滤，得到滤饼，将滤饼加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并置于冰水浴锅中，控制温度在5～10℃，再加入100～200mL无水乙醇和0.3～0.5g氧化钙，搅拌5～10min后，再加入8～12mL乙二胺，搅拌反应2～3h，反应结束，过滤，收集滤渣，即改性丝瓜络，备用；
（3）称取100～200g废弃食用油加入到烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在35～45℃，再加入20～30mL无水甲醇和2～3g脂肪酶，搅拌5～10min，随后再加入50～60mL正己烷，在氮气保护条件下，保温搅拌反应5～6h，再加入100～200mL质量分数为30%双氧水和20～30mL质量分数为60%甲酸，搅拌氧化3～4h，随后静置分层，收集油层，并用200～300mL二氯甲烷进行萃取，收集二氯甲烷相并于40～45℃进行蒸馏，得到环氧食用油甲酯；
（4）将上述环氧食用油甲酯加入到烧杯中，再加入10～20g步骤（2）备用的改性丝瓜络，搅拌混合均匀后，再加入质量分数为10%碳酸钠溶液调节pH为7.0，随后置于烘箱中，在60～70℃干燥3～4h，再随炉冷却至室温，即可得到增塑剂。
本发明的应用方法是：按重量份数计，取100份PVC，30～50份本发明的增塑剂搅拌1～2h，待混合均匀后加工制成PVC片材即可。经检测，本发明的增塑剂制备温度低，较原先制备温度降低了100～130℃，由本发明增塑剂制成的塑化物抗拉强度达25～30MPa，断裂伸长率为420～450%，磨耗体积较原先降低了20～25%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备过程温度低，不易发生副反应，制得的增塑剂杂质少，不易使塑化物变色，可有效提高塑化物抗拉强度，降低磨耗体积；
（2）本发明制得的增塑剂热稳定性好、与塑料和橡胶相容性好，且制备工艺简单，可塑化效率高，可实现规模化生产目的。
具体实施方式
首先称取30～50g丝瓜络和300～400mL质量分数为20%碳酸钠溶液加入到烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温1～2h，随后停止加热，待其自然冷却至室温后，将丝瓜络取出并置于通风处自然风干，将风干后的丝瓜络置于粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到丝瓜络粉末；随后将上述丝瓜络粉末加入到烧杯中，再加入200～300mL质量分数为30%偏高碘酸钠，搅拌反应40～50min，过滤，得到滤饼，将滤饼加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并置于冰水浴锅中，控制温度在5～10℃，再加入100～200mL无水乙醇和0.3～0.5g氧化钙，搅拌5～10min后，再加入8～12mL乙二胺，搅拌反应2～3h，反应结束，过滤，收集滤渣，即改性丝瓜络，备用；再称取100～200g废弃食用油加入到烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在35～45℃，再加入20～30mL无水甲醇和2～3g脂肪酶，搅拌5～10min，随后再加入50～60mL正己烷，在氮气保护条件下，保温搅拌反应5～6h，再加入100～200mL质量分数为30%双氧水和20～30mL质量分数为60%甲酸，搅拌氧化3～4h，随后静置分层，收集油层，并用200～300mL二氯甲烷进行萃取，收集二氯甲烷相并于40～45℃进行蒸馏，得到环氧食用油甲酯；最后将上述环氧食用油甲酯加入到烧杯中，再加入10～20g上述步骤备用的改性丝瓜络，搅拌混合均匀后，再加入质量分数为10%碳酸钠溶液调节pH为7.0，随后置于烘箱中，在60～70℃干燥3～4h，再随炉冷却至室温，即可得到增塑剂。
实例1
首先称取30g丝瓜络和300mL质量分数为20%碳酸钠溶液加入到烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温1h，随后停止加热，待其自然冷却至室温后，将丝瓜络取出并置于通风处自然风干，将风干后的丝瓜络置于粉碎机中进行粉碎，过100目筛，得到丝瓜络粉末；随后将上述丝瓜络粉末加入到烧杯中，再加入200mL质量分数为30%偏高碘酸钠，搅拌反应40min，过滤，得到滤饼，将滤饼加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并置于冰水浴锅中，控制温度在5℃，再加入100mL无水乙醇和0.3g氧化钙，搅拌5min后，再加入8mL乙二胺，搅拌反应2h，反应结束，过滤，收集滤渣，即改性丝瓜络，备用；再称取100g废弃食用油加入到烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在35℃，再加入20mL无水甲醇和2g脂肪酶，搅拌5min，随后再加入50mL正己烷，在氮气保护条件下，保温搅拌反应5h，再加入100mL质量分数为30%双氧水和20mL质量分数为60%甲酸，搅拌氧化3h，随后静置分层，收集油层，并用200mL二氯甲烷进行萃取，收集二氯甲烷相并于40℃进行蒸馏，得到环氧食用油甲酯；最后将上述环氧食用油甲酯加入到烧杯中，再加入10g上述步骤备用的改性丝瓜络，搅拌混合均匀后，再加入质量分数为10%碳酸钠溶液调节pH为7.0，随后置于烘箱中，在60℃干燥3h，再随炉冷却至室温，即可得到增塑剂。
本实例操作简便，使用时，按重量分数计，取100份PVC，30份本发明的增塑剂搅拌1h，待混合均匀后加工制成PVC片材即可。经检测，本发明的增塑剂制备温度低，较原先制备温度降低了100℃，由本发明增塑剂制成的塑化物抗拉强度达25MPa，断裂伸长率为420%，磨耗体积较原先降低了20%。
实例2
首先称取40g丝瓜络和350mL质量分数为20%碳酸钠溶液加入到烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温1.5h，随后停止加热，待其自然冷却至室温后，将丝瓜络取出并置于通风处自然风干，将风干后的丝瓜络置于粉碎机中进行粉碎，过150目筛，得到丝瓜络粉末；随后将上述丝瓜络粉末加入到烧杯中，再加入250mL质量分数为30%偏高碘酸钠，搅拌反应45min，过滤，得到滤饼，将滤饼加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并置于冰水浴锅中，控制温度在8℃，再加入150mL无水乙醇和0.4g氧化钙，搅拌8min后，再加入10mL乙二胺，搅拌反应2.5h，反应结束，过滤，收集滤渣，即改性丝瓜络，备用；再称取150g废弃食用油加入到烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在40℃，再加入25mL无水甲醇和2.5g脂肪酶，搅拌8min，随后再加入55mL正己烷，在氮气保护条件下，保温搅拌反应5.5h，再加入150mL质量分数为30%双氧水和25mL质量分数为60%甲酸，搅拌氧化3.5h，随后静置分层，收集油层，并用250mL二氯甲烷进行萃取，收集二氯甲烷相并于43℃进行蒸馏，得到环氧食用油甲酯；最后将上述环氧食用油甲酯加入到烧杯中，再加入15g上述步骤备用的改性丝瓜络，搅拌混合均匀后，再加入质量分数为10%碳酸钠溶液调节pH为7.0，随后置于烘箱中，在65℃干燥3.5h，再随炉冷却至室温，即可得到增塑剂。
本实例操作简便，使用时，按重量分数计，取100份PVC，40份本发明的增塑剂搅拌1.5h，待混合均匀后加工制成PVC片材即可。经检测，本发明的增塑剂制备温度低，较原先制备温度降低了115℃，由本发明增塑剂制成的塑化物抗拉强度达28MPa，断裂伸长率为435%，磨耗体积较原先降低了23%。
实例3
首先称取50g丝瓜络和400mL质量分数为20%碳酸钠溶液加入到烧杯中，并对其进行加热至沸腾，保温2h，随后停止加热，待其自然冷却至室温后，将丝瓜络取出并置于通风处自然风干，将风干后的丝瓜络置于粉碎机中进行粉碎，过200目筛，得到丝瓜络粉末；随后将上述丝瓜络粉末加入到烧杯中，再加入300mL质量分数为30%偏高碘酸钠，搅拌反应50min，过滤，得到滤饼，将滤饼加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，并置于冰水浴锅中，控制温度在10℃，再加入200mL无水乙醇和0.5g氧化钙，搅拌10min后，再加入12mL乙二胺，搅拌反应3h，反应结束，过滤，收集滤渣，即改性丝瓜络，备用；再称取200g废弃食用油加入到烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制温度在45℃，再加入30mL无水甲醇和3g脂肪酶，搅拌10min，随后再加入60mL正己烷，在氮气保护条件下，保温搅拌反应6h，再加入200mL质量分数为30%双氧水和30mL质量分数为60%甲酸，搅拌氧化4h，随后静置分层，收集油层，并用300mL二氯甲烷进行萃取，收集二氯甲烷相并于45℃进行蒸馏，得到环氧食用油甲酯；最后将上述环氧食用油甲酯加入到烧杯中，再加入20g上述步骤备用的改性丝瓜络，搅拌混合均匀后，再加入质量分数为10%碳酸钠溶液调节pH为7.0，随后置于烘箱中，在70℃干燥4h，再随炉冷却至室温，即可得到增塑剂。
本实例操作简便，使用时，按重量分数计，取100份PVC，50份本发明的增塑剂搅拌2h，待混合均匀后加工制成PVC片材即可。经检测，本发明的增塑剂制备温度低，较原先制备温度降低了130℃，由本发明增塑剂制成的塑化物抗拉强度达30MPa，断裂伸长率为450%，磨耗体积较原先降低了25%。