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555-43-1 / 三硬脂酸甘油酯的制備

背景及概述[1][2]

三硬脂酸甘油酯屬于硬脂酸中的一種,三硬脂酸甘油酯是一種非離子型的表面活性劑。它既有親水又有親油基因,具有潤濕、乳化、起泡等多種功能。三硬脂酸甘油酯是食物的乳化劑和添加劑;化妝品及醫藥膏劑中用作乳化劑,使膏體細膩,滑潤;用于工業絲油劑的乳化劑和紡織品的潤滑劑;在塑料薄膜中用作流滴劑和防霧劑;在塑料加工中作潤滑劑和抗靜電劑,在其他方面可作為消泡劑、分散劑、增稠劑、濕潤劑等。主要用作聚氯乙烯無毒穩定劑、化妝品的潤滑劑、苯乙烯樹脂、膠木制品的脫模劑、油漆平光劑以及橡膠工業中做膠料的軟化劑、隔離劑,應用十分廣泛。隨著塑料、涂料及石油化工等工業的發展,國內市場對三硬脂酸甘油酯的需求量逐年增加。

三硬脂酸甘油酯的制備
三硬脂酸甘油酯

應用[3]

制備三硬脂酸甘油酯

S1:取三硬脂酸甘油酯,邊投料邊攪拌,溫度保持在100℃,待三硬脂酸甘油酯全部熔融后加入催化劑A、抗氧化劑和水,在溫度為135℃,壓力為0.7MPa的條件下進行水解反應,水解產物靜置45min,油水分離,油相壓濾回收催化劑即得硬脂酸;

其中,按質量比計,催化劑A中,氧化鋅:Al2O3-MgO為1∶6,其用量為三硬脂酸甘油酯質量的4%,Al2O3-MgO通過沉淀法制備得到,按摩爾比計,Al2O3∶MgO為2.5∶1;

按質量比計,抗氧化劑中,抗氧劑1076∶抗氧劑DLTDP∶抗氧劑T501為0.12∶0.38∶1,其用量為三硬脂酸甘油酯質量的0.5%;

按質量比計,三硬脂酸甘油酯∶水為1∶0.45;

S2:將S1中硬脂酸加入硬脂酸鋅反應釜中,溫度保持在110℃,邊攪拌邊加入三硬脂酸甘油酯質量9%的氧化鋅,投料完成后,物料溫度升至120℃,加入三硬脂酸甘油酯質量3%的催化劑B,攪拌反應30min;

其中,催化劑B為過氧化氫和過氧化鋅的混合物,按質量比計,過氧化氫∶過氧化鋅為4∶1;

S3:加入三硬脂酸甘油酯質量3.8%的氧化鋅和三硬脂酸甘油酯質量2%的催化劑B,在溫度為130℃的條件下進行反應,停止攪拌,物料泡沫降至平衡點后,補加三硬脂酸甘油酯質量0.5%的催化劑B,在溫度為150℃的條件下反應20min;

S4:邊攪拌邊加入三硬脂酸甘油酯質量0.25%的氫氧化鈉,恒溫反應30min;

S5:開啟真空泵,調節真空度至-0.08MPa,脫水,恒溫恒壓條件下穩定反應60min,反應終止,取樣檢測,合格后噴粉,包裝入庫,即得硬脂酸鋅,其產率為94.87%。

抗靜電劑及其制備

配方:三硬脂酸甘油酯30kg、季戊四醇單硬脂酸酯10kg。

制備方法:將季戊四醇硬脂酸酯和三硬脂酸甘油酯投入反應釜中,充入氮氣使負壓控制在0.01MPa,升溫至120℃,攪拌下反應30min后降溫至110℃,制得抗靜電劑。

制備[2]

1)對氫化油進行處理:用真空泵將氫化油吸入至脫色鍋,開啟攪拌,蒸汽升溫至90℃,真空脫水15分鐘左右,將配好的活性白土吸入脫色鍋內,攪拌升溫至100℃,利用壓縮空氣將脫色鍋內的物料通過板框壓濾機進行過濾,將脫色過濾后的氫化油放入中間槽,輸送至氫化油計量池;

2)預混合:用齒輪泵將氫化油計量池內的氫化油200kg和甘油池內的甘油40kg,分別通過質量流量計打到混合釜內,開啟攪拌預混合,待液位到達出料位置,開啟混合釜出料泵,將混合好的料打入到酯化釜內,出料泵通過液位自動控制泵控制速度;

3)酯交換反應:在真空狀態下,將硬脂酸鈉12kg用齒輪泵通過流量計打到酯化釜內,利用導熱油加熱升溫,加熱時應不停攪拌,升溫至220℃,反應時充氮氣,待酯化釜液位達到出料位置,開啟混合釜出料泵,出料泵通過液位自動控制泵的速度,將酯化釜的料打入到酯化釜內,繼續加熱攪拌升溫反應,升溫至240℃,反應時充氮氣,氮氣壓力為0.08Mpa,反應至溶液變成透明溶液時,酯交換反應完成。

4)待酯化釜液位達到出料位置,開啟酯化釜出料泵,出料泵通過液位自動控制泵的速度,將反應好的物料通過冷卻器進行急冷,冷卻至100℃后進入成品高位槽;

5)在成品高位槽內繼續將物料冷卻至100℃以下,然后進行澆盤或冷滾筒刮片成型,最后制得三硬脂酸甘油酯。

主要參考資料

[1]吳航宇, 林琳, 李蕾, & 陳大舟. (2011). 13c3-三硬脂酸甘油酯的合成與表征. 同位素(01), 60-65.

[2] 福井國博. (1998). 環境溫度對三硬脂酸甘油酯粉末壓密特性的影響. 粉體技術, 01, 39-39.

[3] 徐貴華, 劉東紅, 莫海珍, 陳健初, 王俊, & 葉興乾. (2014). 膽固醇在三硬脂酸甘油酯和三油酸甘油酯中的高溫氧化特性. 現代食品科技(4), 80-84.

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