氯代脂肪酸甲酯增塑性能研究

1、广州大学学生课外学术科技作品项目结题报告项目名称：氯代环氧脂肪甲酯制备与应用研究 申报者姓名（集体名称）：氯代环氧脂肪甲酯制备与应用研究课题组 所在单位：广州大学化学化工学院 申请日期：2010年3月27日 类别： 自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技发明制作A类 科技发明制作B类共青团广州大学委员会制二零一零年三月氯代环氧脂肪酸甲酯增塑性能研究摘要 本文以主要成分为脂肪酸甲酯的生物柴油为主要原料，进行环氧，氯代二步反应合成了氯代环氧脂肪酸甲酯。实验通过测取不同比重？的产品，对其作为增塑剂部分替代增塑剂DOP？的增塑效果进行研究探讨，具体通过对产品进行拉伸试验，分析试验

2、中断裂伸长率、最大力和抗拉强度数据，并且对产品进行红外光谱分析，得到最佳性能的产品。当增塑剂的含量为40%DOP，60%比重为1.082的氯代环氧脂肪酸甲酯时期增塑效果最佳。关键词 氯代甲氧基环氧脂肪酸甲酯；氯化；增塑剂ABSTRACT Chlorinated methoxy mothyl esters has low volatile and good insulating, and is inflaming retarding , inexpensive.It can be used as fire retardant and methylating reagent for pvc . T

3、he diesel which main elements is mothyl esters as the main raw materials, methyl alcohol as methylating reagent, the chlorination will react and synthesize the chlorinated methoxy mothyl esters. The experiment studies and explores the plastification effect of chlorinated methoxy mothyl esters that i

4、s as plasticizer and partially replace DOP, by selecting several different proportion of production,and get the best performance products. Another experiment takes epoxy methoxy mothyl esters as material in place of methoxy mothyl esters for synthesizing chlorinated epoxy methoxy mothyl esters in th

5、e same operation,which is for comparison with the fomer. The experimental results show that the plasticizer which is content of 80% DOP and 20% chlorinated methoxy mothyl esters which proportion is 1.097 has the best plastification effect. chlorinated methoxy mothyl esters Widely used in the plastic

6、, cabling, rough flooring , leatheroid, rubber products, also used in paint, oil etc.In addition it also hsc additive flame retardant and low cost. And it become a important chemical products , and are also important in most of chloralkali plant for ballancing the chlorine.KEY WORDS chlorinated meth

7、oxy mothyl esters；chlorination；plasticizer目录1.前 言12. 氯代脂肪酸甲酯的合成32.1 药品及仪器3332.2实验原理及方法4452.3 反应条件对氯化反应的影响66772.4氯代环氧脂肪酸甲酯的合成82.5本章小结83氯代脂肪酸甲酯性能分析及表征103.1氯代脂肪酸甲酯增塑性能分析101010111417203.2产品硬度分析203.3 产品红外光谱表征2323氯代脂肪酸甲酯红外表征23氯代环氧脂肪酸甲酯红外表征243.4本章小结254. 结论和展望26参考文献27致谢281. 前 言氯代环氧脂肪酸甲酯是由天然油脂进行环氧，氯代二步反应生成的一

8、种具有较高分子量的产物，具有与PVC相溶性好，增塑效果优良，无毒、环保的复合型增塑剂。特别适用于电缆料和人造革行业。可大比例替代（60%70%）邻苯二甲酸二辛酯，二丁酯作为增塑剂使用。该产品是有天然油脂制成，不含有害金属和邻苯类物质，符合欧盟出口要求。为人们寻找价廉物美的含苯环类塑料增塑剂的替代品，开发一种新的塑料增塑剂制备方法。 氯代环氧脂肪酸甲酯，具有挥发性低、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂。广泛用于塑料、电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品，也做为涂料、润滑油等的添加剂。又具有阻燃、成本低等各种优良性能，成为不可缺少的大吨位精细化工产品，同时也是众多氯

9、碱厂平衡氯气的重要产品。氯代甲氧基脂肪酸甲酯是由天然油脂与醇进行酯交换反应后，再进行氯化反应生成的一类具有较高分子量，的产品。本品与PVC相溶性好，增塑效果优良，是一种抗燃、无毒、环保的复合型增塑剂。增塑剂是世界上产量和消费量最大的塑料助剂之一。近年来，我国已成为亚洲地区增塑剂生产量和消费最多的国家。随着世界各国环保意识的提高，医药及食品包装、日用品、玩具等塑料制品对主增塑剂DOP等提出了更高的纯度及卫生要求，但目前国内企业生产的主增塑剂在许多性能上特别是卫生、低毒性等都难于满足环保的要求。欧盟和俄罗斯先后从中国进口的塑料玩具中发现原产于中国一些塑料玩具中发现含有有毒的聚氯乙烯增塑剂邻苯二甲酸

10、二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP，或叫DOP）。 目前，全球已加快了无毒增塑剂产品的研发力度，特别加快了卫生要求高的塑料制品基础应用研究。而在我国，已被国外淘汰的DOP等增塑剂还大有市场，而且增塑剂生产企业对于无毒新型增塑剂的开发和推广并没有引起足够关注。国内市场上80%的增塑剂都是DOP、DBP（邻苯二甲酸二丁酯）等增塑剂，价格低廉是最关键的因素。国家标准食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准也把DOP列为可用于食品包装的增塑剂品种之一。目前国内环保无毒增塑剂的生产正面临两大难题，一是副产品多，收率不高；二是产量低，成本高，好的产品如柠檬酸酯类，由于使用的催化剂价格高因而使

11、增塑剂的成本相当高。另外，有的企业尽管生产出了柠檬酸酯类增塑剂，但由于不重视产品的市场推广工作，用户对其产品一无所知，仍会选择价格便宜的、熟悉的增塑剂产品。随着人们环保意识的增强和相关环境法律法规的健全和公约、法规的强制执行，增塑剂研究和应用正向绿色环保方向发展。本项目所涉及的研究方法主要是通过酯交换反应和氯化反应来制的最终的产品，采用红外光谱仪对它的结构进行表征。本工艺的反应原理如下：本产品以天然油脂经过环氧，氯代甲氧基化反应生成的一种具有较高分子量的产物。其主要原料是选用在我国有着广泛原料资源的脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯的来源主要以废弃的植物油为原料制备而成。本项作品采用半连续工艺，一步反应，

12、实现氯代甲氧基脂肪酸甲酯的工业化制备。本技术生产工艺在国内尚属空白，所制备不含有害金属和邻苯类物质，符合欧盟出口要求，产品有着广泛的市场前景。产品生产出来后需要对其性能进行测试。将其加入到PVC中来测试增塑效果、抗拉效果和硬度等，并将氯代脂肪酸甲酯对PVC增塑效果和常用的增塑剂DOP进行对比，分析其部分替代DOP的可行性和优势。2. 氯代脂肪酸甲酯的合成2.1 药品及仪器主要药品本实验主要使用实验药品见表2-1。表2-1 实验主要药品列表药品名称生产厂家脂肪酸甲酯福建省龙岩卓越新能源发展有限公司甲醇（AR）天津市大茂化学试剂厂氯气（纯度99.9%）福建省龙岩龙化集团有限公司环氧脂肪酸甲酯福建省

13、龙岩卓越新能源发展有限公司PVC东莞市东集塑胶有限公司有机锡厦门市同安联祥化工有限公司单甘脂广州市淇盛化工有限公司PE蜡如皋市旭东塑料有限公司DOP亿丰新型增塑剂有限公司 主要实验仪器 本实验主要使用实验仪器见表2-2。表2-2 实验仪器表仪器名称规格厂家恒温加热磁力搅拌器DF-101巩义市予华仪器有限责任公司R系列旋转蒸发器NF6000-2上海申生科技有限公司旋转蒸发器RE-52AA上海亚荣生化仪器厂予华牌循环水真空泵SHZ-D巩义市予华仪器有限责任公司平板硫化机QLB25-D型江都市新真威试验机械有限责任公司仪器名称规格厂家宝轮精密检测仪器BL-6175-A中国广东省东莞市厚街镇东宝路双滚

14、筒混合试验机BL-6175-A中国广东省东莞市厚街镇东宝路红外光谱仪TENSOR 27布鲁克光谱仪器公司粉末压片机769YP-15A天津市科器新技术有限公司微控电子万能试验机WDW3020长春科新试验仪器有限公司2.2实验原理及方法实验原理氯代反应属于自由基取代链锁反应历程。当氯分子在加热、光照(辐射)或催化剂的作用下以均裂方式破裂形成氯自由基。在链锁反应中，上一步反应的产物是下一步反应的反应物，自由基不断产生和消失，如此周而复始不断更新。以致最初的反应能够重复进行。在催化剂作用下，脂肪酸甲酯中的不饱和脂肪酸酯时，初级自由基可在较低温度下产生，由该催化剂产生的高活性初级自由基，与扩散溶解在不饱

15、和脂肪酸酯中的氯气不饱和脂肪酸酯进行链锁反应，使氯化取代反应连续快速进行，同时甲氧基的也参与了取代反应，其反应机理和氯化反应机理类似，一般按以下三个步骤进行。(1)链引发：在较低温度下，所用催化剂分解为初级自由基MO·和MO·，再与氯分子作用，产生Cl·自由基。 MOOM MO·+MO· MO·+ Cl2 MOCl + Cl· MO·+ Cl2 MOCl + Cl·由于M-Cl为弱键，键能为206lkJmo1。易断裂，故MOCl进一步分解成两个自由基。MOCl MO·+ Cl·MOCl

16、 MO·+ Cl·这些反应获得较多的初级自由基促进反应进一步进行。(2)链增长：初级自由基Cl·立即引起以下链反应，获得产物。CnH2n+2 + Cl· CnH2n+1· HCl CnH2n+1· Cl2 CnH2n+1 Cl Cl· CnH2n+1 Cl Cl· CnH2n Cl· HClCnH2n Cl· Cl2 CnH2nCl2 Cl· CnH2n+2-mClm Cl·(3)链终止：由于自由基的偶联和歧化，从而导致自由基消失使反应停止。Cl· Cl·

17、 Cl2MO·+MO· MOOMMO·(或MO·) Cl· MOCl（或MOCl）利用脂肪酸甲酯、氯气和甲醇在催化剂存在的情况下发生氯化甲氧基反应，制取氯代甲氧基脂肪酸甲酯。实验步骤实验工艺流程图见图2-1:图2-1 合成氯代脂肪酸甲酯工艺流程图具体实验步骤：用100ml的量筒量分别量取600ml的脂肪酸甲酯和50ml甲醇，加入到带有搅拌、温度计的四口烧瓶中，启动搅拌装置，再慢慢通入氯气，在此过程当中注意控制温度，在实验过程需要保持一定的温度范围。当溶液颜色由金黄色变为深茶色再变为浅黄色时，开始用酒精计测产品的比重，每隔1小时测定一次，直至产品

18、的比重接近1.15时反应结束。在整个反应过程中为了研究产品性能，选取比重分别为1.015、1.050、1.097、1.152的四个样品，。样品取出后先鼓入压缩空气，待酸气不再冒出后加入10ml环氧脂肪酸甲脂，用旋转蒸发器进行减压蒸馏，至刚果红试纸测试溶液试纸不变色为止。2.3 反应条件对氯化反应的影响 氯化反应温度的影响 在反应时间为7小时，氯气流量为600ml/min时实验结果如图2-2显示，当反应温度小于70时氯化深度随着温度的升高而增大；反应温度在7085时，氯化深度变化不大。在温度高于85时产品颜色很重，是深褐色，严重影响产品外观品质，故温度不能超过85。温度过低，反应速度太慢，达不到

19、一定的氯化深度和产量要求，影响反应周期和产量，影响工业化生产，并且当反应温度过低时，对生产质量影响严重，故需要选择适当温度。020406080100121416182022242628氯化深度/反应温度/ 图2-2 反应温度对氯化深度的影响实验表明，温度是影响反应的主要因素，所以本实验中我们选择7085左右，因为此温度既不会使产品颜色加重，反应速度适宜，反应时间也适中。 反应时间对氯化深度的影响在温度为70和氯气流量600ml/min的情况下，反应时间对反应的影响结果见图2-3。实验表明，在反应的初期密度增加较快，即氯化速度较快，氯化深度加大，随着反应时间的延长，反应速度逐渐的减慢，氯化深度增

20、加缓慢。图2-3 反应时间对氯化深度的影响由实验可知，要达到产品需要的氯化深度，必须经过一定的反应时间，本实验的最佳反应时间为78h。氯气流量对反应时间的影响在反应时间为7小时和反应温度为70的条件下反应结果如图2-4所示。从图2-4可以看出来，当通入的氯气量太小，在相同的反应时间内，氯化深度比较小，不符合质量要求。通入量太大，氯化深度不会增大，反而会减小。由于通入的氯气量大，氯气与环氧脂肪酸甲酯的接触时间缩短，不利于氯气较充分的反应，导致氯气的利用率降低，浪费资源，并且加大了尾气处理成本，所以要适当得控制氯气的流量，使之不但能够满足反应时间内所需要的氯气量，而且能够提高氯气的利用率，节省成本

21、，减少环境压力。实验结果表明，氯气流量在500600ml/min时，氯化深度符合产品质量要求。 图2-4 氯气流量对反应时间的影响2.4氯代环氧脂肪酸甲酯的合成氯代环氧脂肪酸甲酯合成的整个工艺流程跟氯代脂肪酸甲酯的合成相同，除了产品在抽滤时不用再加环氧脂肪酸甲酯外，在抽取样品中选取了四个不同比重的产品，分别为0.963、1.065、1.082、1.10。2.5本章小结本实验中，选取了氯代环氧脂肪酸甲酯产品四个，以下表2-3所示。表2-3 实验选取的产品比重产品比重氯代环氧脂肪酸甲酯0.9631.0651.0821.10由实验可知：以脂肪酸甲酯、过氧化氢、甲酸为主要原料，生成环氧脂肪酸甲酯，再以

22、生成的环氧脂肪酸甲酯、甲醇、氯气为主要原料，生成氯代脂肪酸甲酯。生产氯代环氧脂肪酸甲酯的最优反应条件为温度在7085，反应时间在78h，氯气流量在500600ml/min。在反应过程中要严格控制氯气通量，控制温度在适宜范围内，实验过程中有氯气通入，所以要时刻注意室内通风。3氯代脂肪酸甲酯性能分析及表征3.1氯代脂肪酸甲酯增塑性能分析试样制作试样制作大致步骤分为：按表3-1所示配比混合均匀原料、双滚筒混合试验机制片和平板硫化机压片三个步骤。制作的试样留待下一步测试。 表3-1 试样各组分的用量原料重量(g)PVC100g有机锡2g润滑剂单甘脂0.3gPE蜡0.2g增塑剂50g表3-2 增塑剂原料

23、比例DOP百分比氯代脂肪酸甲酯百分比100%0% 80%20%60%40%40%60%产品性能分析在万能实验拉力机上测试不同试样，拉伸实验主要从三项数据来分析产品的增塑性效果最大力、抗拉强度、断裂伸长率。.1 拉伸实验最大力数据分析 以下图3-1和图3-2为拉伸实验中最大力数据分析图，比较相同DOP含量下，不同比重的产品最大力数据。 图3-1 氯代脂肪酸甲酯拉伸数据最大力从图3-1中可以分析到，用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的最大力数值明显比100%DOP的增塑剂高，其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂最大力数值最大。图3-2 氯代环氧脂肪酸甲酯拉伸数据最大力从图3-2中可以分析

24、到，用氯代环氧脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的最大力数值平均与100%DOP的增塑剂相差不大，其中，40%DOP比重为1.082的增塑剂最大力数值最大。以下图3-3和图3-4为拉伸实验中最大力数据分析图，比较相同比重下，不同DOP含量的产品最大力数据。图3-3 氯代脂肪酸甲酯不同比重的最大力数据图（下页另续）图3-3 氯代脂肪酸甲酯不同比重的最大力数据图从图3-3中可以看出，除了比重1.152的产品外，其他三个比重基本都是以40%DOP的产品最大力数值最大。图3-4 氯代环氧脂肪酸甲酯不同比重的最大力数据图从图3-4中可以看出，四个比重的产品基本都是以40%DOP的产品最大力数值最大。从图3

25、-1到图3-4可得出氯代脂肪酸甲酯最大力数据平均比氯代环氧脂肪酸甲酯高，后者最大力数据平均与100%DOP的增塑剂相差不大。其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂最大力数值最大。.2 拉伸实验抗拉强度数据分析以下图3-5和图3-6为拉伸实验中抗拉强度数据分析图，比较相同DOP含量下，不同比重的产品抗拉强度数据。 图3-5氯代脂肪酸甲酯拉伸数据抗拉强度从图3-5中可以分析到，用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的抗拉强度明显比100%DOP的增塑剂高，其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂抗拉强度最大。图3-6 氯代环氧脂肪酸甲酯拉伸数据抗拉强度从图3-6中可以分析到，用氯代环氧脂肪酸

26、甲酯部分替代DOP的增塑剂的抗拉强度大部分比100%DOP的增塑剂高，其中，40%DOP比重为1.082的增塑剂抗拉强度最大。以下图3-7和图3-8为拉伸实验中抗拉强度数据分析图，比较相同比重下，不同DOP含量的产品抗拉强度数据。 图3-7 氯代脂肪酸甲酯不同比重的抗拉强度数据图（下页另续） 图3-7 氯代脂肪酸甲酯不同比重的抗拉强度数据图从图3-7中可以看出，除了比重1.152的产品外，其他三个比重基本都是以40%DOP的产品抗拉强度数值最大。 图3-8 氯代环氧脂肪酸甲酯不同比重的抗拉强度数据图从图3-8中可以看出，除了比重1.065的产品外，其他三个比重基本都是以40%DOP的产品抗拉强

27、度数值最大。 从图3-5到图3-8可得出氯代脂肪酸甲酯抗拉强度数据平均比氯代环氧脂肪酸甲酯高，两者抗拉强度数据平均都比100%DOP的增塑剂大。其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂抗拉强度最大。.3 拉伸实验断裂伸长率数据分析以下图3-9和图3-10为拉伸实验中断裂伸长率数据分析图，比较相同DOP含量下，不同比重的产品断裂伸长率数据。 图3-9氯代脂肪酸甲酯拉伸数据断裂伸长率从图3-9中可以分析到，用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的断裂伸长率大部分都比100%DOP的增塑剂高，其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂断裂伸长率最大。图3-10氯代环氧脂肪酸甲酯拉伸数据断裂伸长率从

28、图3-10中可以分析到，用氯代环氧脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的断裂伸长率平均与100%DOP的增塑剂相差不大，其中，40%DOP比重为1.082的增塑剂断裂伸长率最大。以下图3-11和图3-12为拉伸实验中断裂伸长率数据分析图，比较相同比重下，不同DOP含量的产品断裂伸长率数据。图3-11氯代脂肪酸甲酯不同比重的断裂伸长率数据图（下页另续）图3-11氯代脂肪酸甲酯不同比重的断裂伸长率数据图从图3-11中可以看出，除了比重1.152的产品外，其他三个比重基本都是以40%DOP的产品断裂伸长率数值最大。图3-12氯代环氧脂肪酸甲酯不同比重的断裂伸长率数据图从图3-12中可以看出，除了比重1.

29、065的产品外，其他三个比重基本都是以40%DOP的产品断裂伸长率数值最大。从图3-9到图3-12可得出氯代脂肪酸甲酯断裂伸长率数据平均比氯代环氧脂肪酸甲酯高，后者断裂伸长率数据平均与100%DOP的增塑剂相差不大。其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂断裂伸长率最大。 小结综合上述，从拉伸数据中断裂伸长率、最大力和抗拉强度的图表中，可以总结出用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的增塑效果比100%DOP的增塑剂好，而氯代环氧脂肪酸甲酯的增塑效果与100%DOP的增塑剂差不多，所以用氯代脂肪酸甲酯来替代DOP作增塑剂的研究方案可行性比较高，当中以40%DOP比重为1.097的增塑剂的增塑

30、效果最好。3.2产品硬度分析增塑剂的增塑效果越好，其硬度就越小。以下图3-13和图3-14为拉伸实验中硬度数据分析图，比较相同DOP含量下，不同比重的产品硬度数据。 图3-13 氯代脂肪酸甲酯硬度值从图3-13中可以分析到，用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的硬度大部分都比100%DOP的增塑剂低，其中，40%DOP比重为1.097的增塑剂硬度最小。图3-14 氯代环氧脂肪酸甲酯硬度值从图3-14中可以分析到，用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的增塑剂的硬度大部分都比100%DOP的增塑剂大，其中，40%DOP比重为1.082的增塑剂硬度最大。以下图3-15和图3-16为拉伸实验中硬度数据分析

31、图，比较相同比重下，不同DOP含量的产品硬度数据。 图3-15 氯代脂肪酸甲酯不同比重的硬度数据图（下页另续） 图3-15 氯代脂肪酸甲酯不同比重的硬度数据图从图3-15中可以看出40%DOP比重为1.097的增塑剂硬度最小。图3-16 氯代环氧脂肪酸甲酯不同比重的硬度数据图从图3-16中可以看出40%DOP比重为1.082的增塑剂硬度最大。 从图3-13到图3-16中可以总结出，氯代脂肪酸甲酯的硬度大部分都比100%DOP的增塑剂小，而氯代环氧脂肪酸甲酯的硬度则大部分都比100%DOP的增塑剂大，由数据可以分析出氯代脂肪酸甲酯的增塑效果比较好。3.3 产品红外光谱表征红外光谱原理及方法基本原

32、理：红外光的辐射能量较低，一般仅可激发被照射物质分子内原子核的振动和转动能级的跃迁由于同一种官能团在不同化合物的红外光谱中具有大致相同的特征频率，分子其它部位的变化对其特征频率的改变较小，所以可以根据谱图中吸收峰的位置、强弱、形状来确定某种官能团的存在。样品处理：样品用温水洗涤数次，再用乙醇溶液洗涤数次，以除去样中的杂质，洗涤后样品置于真空干燥箱中烘干，烘干后用玛瑙研钵研磨粉碎。测定方法：用TENSOR27付立叶红外光谱仪测定红外光谱，采用KBr压片法，溴化钾在红外灯照射下置于玛瑙研钵中研磨2-3min，使其充分混合，并在10MPa的压力下进行压片。将样品放置于红外光谱仪内全波段扫描（4000

33、-400cm-1）作为空白样，然后在原先压片上均匀滴进被测溶液，绘出红外光谱图。氯代脂肪酸甲酯红外表征 图3-17脂肪酸甲酯（A）和氯代脂肪酸甲酯（B）的红外光谱图对图3-17进行分析，其结果如下：2926cm-1和2855 cm-1为饱和C-H的伸缩振动吸收光谱，1742 cm-1为C=O的伸缩振动吸收光谱，1462 cm-1为C-H反对称弯曲振动吸收光谱，1362 cm-1为CH3的对称弯曲振动吸收光谱，1171 cm-1为C-O的伸缩振动吸收光谱，724 cm-1为分子中含有4个亚甲基组成的长链烃时出现的平面摇摆振动吸收光谱。这是脂肪酸甲酯（A）和氯代脂肪酸甲酯（B）所共有的振动，也就是

34、它们红外光谱图所共同具有谱图。从A和B红外谱图的不同点来看，B在653 cm-1和609 cm-1两处比A多出两个峰，经分析可知是C-Cl所形成的伸缩振动峰，说明了氯成功的连接到碳原子上了，说明氯气成功的参与了反应。氯代环氧脂肪酸甲酯红外表征图3-9环氧脂肪酸甲酯（A）和氯代环氧脂肪酸甲酯（B）的红外光谱图对图3-17进行分析，其结果如下：2926cm-1和2855 cm-1为饱和C-H的伸缩振动吸收光谱，1742 cm-1为C=O的伸缩振动吸收光谱，1462 cm-1为C-H反对称弯曲振动吸收光谱，1362 cm-1为CH3的对称弯曲振动吸收光谱，1171 cm-1为C-O的伸缩振动吸收光谱

35、，993 cm-1是环氧基团的特性吸收光谱,724 cm-1为分子中含有4个亚甲基组成的长链烃时出现的平面摇摆振动吸收光谱。这是环氧脂肪酸甲酯（A）和氯代环氧脂肪酸甲酯（B）所共有的振动，也就是它们红外光谱图所共同具有谱图。从A和B红外谱图的不同点来看，B在653 cm-1和609 cm-1两处比A多出两个峰，经分析可知是C-Cl所形成的伸缩振动峰，说明了氯成功的连接到碳原子上了，说明氯气成功的参与了反应。3.4本章小结 通过拉伸试验、测硬度、红外光谱表征，从一系列的数据可以看出，氯代脂肪酸甲酯的增塑效果比氯代环氧脂肪酸甲酯好，其部分替代DOP的增塑剂的增塑效果比100%DOP的增塑剂效果好，

36、并且当增塑剂的含量为40%DOP，60%比重为1.097的氯代脂肪酸甲酯时其增塑效果最佳。从而可以得出用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的方案可行性比较高。具体数据比较见下表3-3表3-3 不同数据项比较增塑剂最大力（N）抗拉强度断裂伸长率硬度40%DOP 、比重为1.097396.5024.78324.4275.86100%DOP286.0017.88298.6482.714. 结论和展望本文以主要成分为脂肪酸甲酯的生物柴油为主要原料，以甲醇为甲基化试剂，进行氯化反应合成了氯代甲氧基脂肪酸甲酯。实验通过测取不同比重的产品，对其作为增塑剂部分替代增塑剂DOP的增塑效果进行研究探讨，具体通过对产品进

37、行拉伸试验，分析试验中断裂伸长率、最大力和抗拉强度数据，并且对产品进行红外光谱分析，得到最佳性能的产品。另外实验中还用环氧脂肪酸甲酯替代脂肪酸甲酯作为原料进行相同的工艺操作合成氯代环氧脂肪酸甲酯，以作为对照组。（1）合成实验结果表明，以脂肪酸甲酯甲酯、甲醇、氯气为主要原料，生产氯代脂肪酸甲酯的最优反应条件为温度在7085，反应时间在78h，氯气流量在500600ml/min，氯代环氧脂肪酸甲酯的最佳反应条件与氯代脂肪酸甲酯相同。（2）通过拉伸试验、测硬度、红外光谱表征，实验结果表明，氯代脂肪酸甲酯的增塑效果比氯代环氧脂肪酸甲酯好，其部分替代DOP的增塑剂的增塑效果比100%DOP的增塑剂效果好，并且当增塑剂的含量为40%DOP，60%比重为1.097的氯代脂肪酸甲酯时其增塑效果最佳，其最大力为396.50N、抗拉强度为24.78、断裂伸长率为324.42%、硬度为75.86度。从而可以得出用氯代脂肪酸甲酯部分替代DOP的方案可行性比较高。综上所述，氯代甲氧基脂肪酸甲酯作为一种价格低廉、性能良好、无毒的的增塑剂，预期今后在产量和生产工艺等方面将不断提高。今后PVC等塑料制品仍将在各个领域广泛应用，氯代甲氧基脂肪酸甲酯在PVC塑料加工以及相关的领域中有着广泛的应用和使用价值，对此类增塑剂的需求必将随之稳步的上升，氯代甲