专利名称：一种地沟油改性光固化树脂的制造方法
技术领域：
本发明属于高分子材料领域，具体涉及ー种地沟油改性的光固化树脂的合成方法
背景技术：
目前现有技术，地沟油是餐厨废物回收提取的油酷，实质上是混杂的动植物油酷。一般具有甘油三酯化学结构，即长链的饱和和不饱和脂肪酸形成的三脂肪酸甘油酷。随着人民生活水平的提高，各种食品消耗量也在逐渐加大，我国餐饮业每年产生的地沟油的量(混杂动植物油)也在逐渐加大，有的地沟油从下水道中排出，造成地表水及地质水的污染，给生态环境带来了严重的危害，有的地沟油被利欲熏心的人回收又作为新的食用油出售，直接危害人们的身体健康，并造成严重社会危害。如何尽量地实现地沟油的正确处理和利用，使其达到既能减少环境污染、不危害人们健康又能废物利用，是人们关注 的重要社会问题。地沟油化学成分非常复杂，但基本来源于动物油脂和植物油脂，包括棕榈油、大豆油、菜籽油、玉米油、葵花籽油、花生油、茶油、棉籽油、橄榄油、亚麻油、猪油、牛油、鸡油等。基本结构为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸与甘油形成的甘油三酷，这些脂肪酸主要包括硬脂酸、棕榈酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等，即经过初步净化后的地沟油主要成份为各种脂肪酸甘油三酯的混合物。将甘油三酯改性成为涂料原材料的技术报道较多，但基本针对不饱和程度较高的植物性甘油三酷，也就是将植物油转化为醇酸树脂，用于气干型涂料，技术含量不高，产品附加值较低。而针对饱和性较高的动物性甘油三酯改性主要是转化为表面活性剂等エ业添加剂，市场容量相对较小，技术含量和产业附加值普遍较低，将其改性制成涂料树脂的技术报道非常少见。地沟油在我国的危害由来已久，许多专家、学者致力其无害化利用，并把地沟油转化为生物柴油作为主要目标，总结多年来的经验，探究地沟油何以难以避免流进人们餐桌的深层次的原因，应该不难看出把地沟油主要利用于制造生物柴油，是问题的症结所在。我们知道地沟油是混合的动植物油，是酷、醇类复合的有机物，其具备有油酯的价值，把其转化成生物柴油，是把复杂的酯、醇类有机化合物转变成简单的烃类化合物，这是“把钢炼成鉄”，经过这么复杂的化学エ艺过程，没有升值，反而是把地沟油变成燃油，是降低价值的エ艺过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，它可以有效地将地沟油变成树脂，变废为宝。本发明是这样实现的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，包括以下步骤(I)把精制地沟油、甘油、阻聚剂、催化剂投入釜内，通入氮气，升温至200 230°C范围，保温I 4小吋，进行醇解反应，取样测醇解物无水こ醇=I 9透明澄清为醇解终点；
(2)降温至180°C，把丙烯酸和酸酐投入，在180 230°C，进行酯化反应，合成光固化预聚物，以粘度为300-500 " /涂4/25°C，酸值彡20K0Hmg/g为控制终点，到达反应终点用加有阻聚剂的苯こ烯兑稀；(3)使用时，光固化树脂用加有光引发剂和阻聚剂的活性溶剂稀释混合均匀。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于所述精制地沟油的制造方法为把地沟油投入带有变速搅拌的搪瓷锅内，开启搅拌(30转/分)升温至45°C缓缓投入10% NAOH溶液，继续搅拌3_10分钟，然后停止搅拌，静置30分钟，排去碱液，然后用水清洗锅内地沟油，于排出水中性(PH= 7)，把搅拌调至70转/分，缓慢升温脱水，升温至130°C，脱水结束，缓慢加入地沟油量5%的漂白粘土，在135±5°C进行脱色半小吋，然后趁热压滤包装成精制地沟油。主要目的是精制地沟油是整个反应的关键过程，它降低地沟油的酸值，去除地沟油蛋白质、磷酯杂质，使地沟油与多元醇的酯交換醇解过程顺利进行。 所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于所述精制地沟油与丙烯酸的重量比为I : O. 05 O. 5。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(I)精制地沟油的油度为30 80%。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(I)中所述催化剂为氧化钙、萘酸钙、氢氧化钠和氢氧化锂中的ー种或ニ种以上的混合物，其用量为反应物量的O. 01% O. 1%。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(I)中所述阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯ニ酚和2，5 —二甲基对苯ニ酚中的ー种或ニ种以上的混合物，加入量为为反应物量的O. 01% 1%。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(I)的反应在温度控制在200 230°C，时间为I 4小吋，以测定醇解物无水こ醇=I 9透明
澄清为醇解終点。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(2)所述酸酐为顺丁烯ニ酸酐(简称顺酐)和邻苯ニ甲酸酐(简称苯酐)的一种或ニ种酸酐的混和物，其用量为当量比顺丁烯ニ酸酐邻苯ニ四酸酐为I : O 3。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(I)与(2)所述甘油与酸酐的当量比为1.03 1.4 I。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(2)的反应控制在温度180 230°C进行，反应时间为I 8小时，以反应物粘度为300-500" /涂4/25°C，酸值彡20K0Hmg/g为终点控制。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(3)所述活性稀释剂为苯こ烯、1，6己ニ醇ニ丙烯酸酯、ニ丙ニ醇类ニ丙烯酸酯和三丙ニ醇类ニ丙烯酸酯中的ー种或ニ种以上的混合物，用量为反应物量的30 50%。所述的ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特殊之处在于步骤(3)所述光引发剂为CIBA公司的IRGACUREfi) 184、IRGACURE必651或DAROCURft 1173,其用量为为反应物量的O. 2% 10%。
本发明ー种地沟油改性光固化树脂的制造方法，包括以下反应过程，地沟油用碱漂去除蛋白质、磷酯并降低地沟油的酸值，并用活性粘土脱色，将地沟油精制，将地沟油与甘油，在催化剂、阻聚剂作用下进行酯交換，然后加入丙烯酸和ニ元酸酐进行酯化合成光固化的预聚物，再与加有光引发剂、阻聚剂及助剂的活性稀释剂配合，可制成光固化涂料、油墨及粘结剂，本发明产品性能优良、价格较低，尤其适宜用作木器底漆，施工方便、干燥迅速、提高生产率，本发明为地沟油高附加值利用开辟一条新路。
具体实施方式
实施例I一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其重量份数比为I、精制地沟油542、丙烯酸53、甘油154、氢氧化锂O. 0025、对苯ニ酚(I)O. 56、顺酐157、苯酐118、苯こ烯(I)309、1，6己ニ醇ニ丙烯酸酯3010、苯こ烯(2)101UIIGACURE 1842 ；12、对苯ニ酚(2)O. 5 ；其制造方法如下把I、3投入釜内，开动搅拌，通入氮气，升温90°C，把用I调匀的4、5投入釜内，升温200 230°C，保温醇解I 4小时，以无水こ醇测容忍度合格为醇解终点。降温180°C把2、6、7投入釜内，在180 230°C范围酯化I 8小时，至酸值粘度合格，用8兑稀，过滤包装，为A组份。把9、10、11、12、混合为 B 组份。使用时把A组份与B组份混合，可使用喷涂、淋涂施工，在紫外光作用下固化成膜。实施例2一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其重量份数比为I、精制地沟油372、丙烯酸53、甘油234、氢氧化锂O. 0025、对苯ニ酚(I)O. 56、顺酐207、苯野158、苯こ烯30
9、1，6己ニ醇ニ丙烯酸酯2010、ニ丙ニ醇类ニ丙烯酸酯2011、IRGACimE €>184212、对苯ニ酸 (2)O. Se实施例3—种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其重量份数比为I、精制地沟油582、丙烯酸63、甘油164、氢氧化锂0.0055、对苯ニ酚O. 56、顺酐117、苯酐98、苯こ烯(I)309、1，6己ニ醇ニ丙烯酸酯2010、苯こ烯(2)2011>IEGACUEB#184212、对苯ニ酚0.5。实施例4一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其重量份数比为I、精制地沟油472、丙烯酸33、甘油204、氢氧化锂O. 0035、对苯ニ酚(I)O. 66、顺酐177、苯酐138、苯こ烯(I)309、ニ丙ニ醇类ニ丙烯酸3010、苯こ烯(2)10I UIEGACUREi) 651212、对苯ニ酚(2)0.5。实施例5一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其重量份数比为I、精制地沟油432、丙烯酸33、甘油214、氢氧化锂O. 0035、对苯ニ酚(I)O. 5
6、顺酐197、苯酐148、苯こ烯(I)309、ニ丙ニ醇类ニ丙烯酸 2010、苯こ烯(2)2011>1 EGACUlEi) 651212、对苯ニ酚(2)O. 5 ； 其制造方法如下(I)把1、3投入釜内，开动搅拌，通往氮气，升温至90°C，加入首先用I调匀的4、5，在200 230°C醇解I 4小吋，以无水こ醇测容忍度合格为醇解终点。降温至180°C，把2、6、7投入釜内，在180 230°C范围酯化I 6小时，测粘度酸值合格为终点，用8兑稀，过滤包装，得A组份。(2)把 9、10、11、12、混合为 B 组份。(3)使用时把A组份与B组份混合，可使用喷涂、淋涂施工，在紫外光作用下固化成膜。本发明光固化树脂主要技术指标如下粘度300-500"(涂 4/25 °C )酸值彡20K0Hmg/g颜色< 8 (铁钴比色)以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下，还可以作出若干改进和变型，这也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于包括以下步骤 (1)把精制地沟油、甘油、阻聚剂、催化剂投入釜内，通入氮气，升温至200 230°C范围，保温I 4小时，进行醇解反应，取样测醇解物无水乙醇=I 9透明澄清为醇解终占. (2)降温至180°C，把丙烯酸和酸酐投入，在180 230°C，进行酯化反应，合成光固化预聚物，以粘度为300-500" /涂4/25°C，酸值彡20K0Hmg/g为控制终点，到达反应终点用加有阻聚剂的苯乙烯兑稀； (3)使用时，光固化树脂用加有光引发剂和阻聚剂的活性溶剂稀释混合均匀。
2.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于所述精制地沟油的制造方法为把地沟油投入带有变速搅拌的搪瓷锅内，开启搅拌(30转/分)升温至45°C缓缓投入10% NAOH溶液，继续搅拌3-10分钟，然后停止搅拌，静置30分钟，排去碱液，然后用水清洗锅内地沟油，于排出水中性(PH = 7)，把搅拌调至70转/分，缓慢升温脱水，升温至130°C，脱水结束，缓慢加入地沟油量5%的漂白粘土，在135±5°C进行脱色半小时，然后趁热压滤包装成精制地沟油。主要目的是精制地沟油是整个反应的关键过程，它降低地沟油的酸值，去除地沟油蛋白质、磷酯杂质，使地沟油与多元醇的酯交换醇解过程顺利进行。
3.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于所述精制地沟油与丙烯酸的重量比为I : 0.05 0.5，丙烯酸使合成的光固化预聚物增加双键，使合成预聚物反应活性提高。
4.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(I)精制地沟油的油度为30 80%。
5.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(I)中所述催化剂为氧化钙、萘酸钙、氢氧化钠和氢氧化锂中的一种或二种以上的混合物，其用量为反应物量的0.01% 0. 1%。
6.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(I)中所述阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二酚和2，5 —二甲基对苯二酚中的一种或二种以上的混合物，加入量为为反应物量的0. 01% 1%。
7.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(1)的反应在温度控制在200 230°C，时间为I 4小时，以测定醇解物无水乙醇=I 9透明澄清为醇解终点。
8.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(2)所述酸酐为顺丁烯二酸酐(简称顺酐)和邻苯二甲酸酐(简称苯酐)的一种或二种酸酐的混和物，其用量为当量比顺丁烯二酸酐邻苯二四酸酐为I : 0 3。
9.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(1)与(2)所述甘油与酸酐的当量比为1.03 I. 4 I。
10.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(2)的反应控制在温度180 230°C进行，反应时间为I 8小时，以粘度为300-500"/涂4/25°C，酸值彡20K0Hmg/g为终点控制。
11.根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤(3)所述活性稀释剂为苯乙烯、1，6己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇类二丙烯酸酯和三丙二醇类二丙烯酸酯中的一种或二种以上的混合物，用量为反应物量的30 50%。
12.根据权利要求I所述的根据权利要求I所述的一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，其特征在于步骤⑶所述光引发剂为CIBA公司的lRGACUREt>184、JEGACUREd651或DAR0CUR& 1173，其用量为为反应物量的0. 2%~ 10%o
全文摘要
一种地沟油改性光固化树脂的制造方法，它包括以下步骤(1)把精制地沟油、甘油、阻聚剂、催化剂投入釜内，通入氮气，升温至200～230℃范围，保温1～4小时，进行醇解反应，取样测醇解物∶无水乙醇＝1∶9透明澄清为醇解终点；(2)降温至180℃，把丙烯酸和酸酐投入，在180～230℃，进行酯化反应，合成光固化预聚物，以粘度为300-500″/涂4/25℃，酸值≤20KOHmg/g为控制终点，到达反应终点用加有阻聚剂的苯乙烯兑稀；(3)使用时，光固化树脂用加有光引发剂和阻聚剂的活性溶剂稀释混合均匀。可制成光固化涂料、油墨及粘结剂，本发明产品性能优良、价格较低，尤其适宜用作木器底漆，施工方便、干燥迅速、提高生产率，本发明为地沟油高附加值利用开辟一条新路。
文档编号C08G63/52GK102702490SQ201210169600
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者彭文表 申请人:广东德康化工实业有限公司