固體超強(qiáng)酸催化廢油脂合成環(huán)氧脂肪酸單酯增塑劑及其在橡膠中的應(yīng)用.pdf

1、目前，一般以天然油脂（如大豆油、亞麻油、棉籽油等）為原料來(lái)制備環(huán)氧脂肪酸單酯增塑劑，其制備成本高，阻礙了生物基環(huán)保增塑劑的快速發(fā)展。而廢油脂中含有大量的高級(jí)脂肪酸甘油酯，可作為制備環(huán)氧脂肪酸單酯增塑劑的原料，不僅可以降低制備成本，還減少了廢油脂對(duì)環(huán)境的直接污染，有效實(shí)現(xiàn)了廢油脂的回收利用。
　　本論文嘗試對(duì)SO42﹣/ZrO2固體超強(qiáng)酸催化劑進(jìn)行改性，在SO42﹣/ZrO2固體超強(qiáng)酸中同時(shí)引入了Al2O3、稀土鑭元素和ZSM-5分

2、子篩，制備了具有高催化活性、高穩(wěn)定性、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)的La3﹢/SO42﹣/ZrO2-Al2O3/ZSM-5固體超強(qiáng)酸催化劑，并用其催化廢油脂的酯交換反應(yīng)。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面：
　　（1）以ZrOCl2·8H2O、AlCl3·6H2O、La2O3和ZSM-5為主要原料，采用沉淀-浸漬法制備了La3﹢/SO42﹣/ZrO2-Al2O3/ZSM-5催化劑，并用紅外光譜（FT-IR）、熱重分析（TG）和XRD射線粉末衍

3、射對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，合成的催化劑具有超強(qiáng)酸性，是一種固體超強(qiáng)酸催化劑。最佳合成工藝為：Zr/Al摩爾比為3∶1，La3+濃度為0.010mol/L，ZSM-5/(ZrOCl2·8H2O﹢AlCl3·6H2O)質(zhì)量比為2∶1，沉淀pH值為9，陳化時(shí)間為4h，硫酸溶液濃度為0.5mol/L，浸漬的時(shí)間為14h，焙燒的溫度為650℃，焙燒的時(shí)間為3h。
　　（2）以廢油脂為原料，通過(guò)酯交換反應(yīng)和環(huán)氧化反應(yīng)制備了環(huán)氧脂肪酸丁

4、酯增塑劑，本文稱之為合成油；并用紅外光譜（FT-IR）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）和凝膠滲透色譜儀（GPC）對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征分析，并測(cè)定了產(chǎn)物環(huán)氧脂肪酸丁酯的酸值。結(jié)果表明，成功合成了環(huán)氧脂肪酸丁酯，其數(shù)均分子量為Mn=1415g/mol，重均分子量為Mw=1545g/mol，酸值為0.72mgKOH/g。
　　（3）將合成油增塑劑應(yīng)用在NBR、AEM、BR和NR橡膠中，用RPA進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試，研究在應(yīng)變、頻率和溫度