黃旭娟，劉鶴，商士斌，2*，齊帆

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室；江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210042；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所，北京 100091）

環(huán)氧植物油脂的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展

黃旭娟1，劉鶴1，商士斌1，2*，齊帆1

（1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室；江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210042；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)新技術(shù)研究所，北京 100091）

對(duì)植物油脂的環(huán)氧化方法進(jìn)行了綜述，介紹了液體酸催化、固體酸催化、相轉(zhuǎn)移催化及酶催化等制備環(huán)氧植物油脂的方法，并指出了各種方法的優(yōu)點(diǎn)以及存在的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)環(huán)氧植物油脂在聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑等高分子領(lǐng)域的重要應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)環(huán)氧植物油脂的發(fā)展進(jìn)行了展望。

植物油脂；環(huán)氧化；聚氨酯；環(huán)氧樹(shù)脂；潤(rùn)滑劑

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的日益加強(qiáng)，可再生資源在工業(yè)與學(xué)術(shù)應(yīng)用方面受到越來(lái)越多的關(guān)注。植物油是一種來(lái)源豐富的可降解生物質(zhì)資源，具有廣泛用途，其中植物油脂中存在的不飽和脂肪酸對(duì)拓寬植物油脂在工業(yè)方面的應(yīng)用提供了潛在的可能。植物油脂的主要成分是各種高級(jí)不飽和脂肪酸的三甘油酯，每個(gè)植物油分子中通常含3～4個(gè)雙鍵，具有較強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性，可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，引入活性官能團(tuán)，如羥基、環(huán)氧基、雙鍵、羧基等［1－3］。植物油脂的環(huán)氧化反應(yīng)是在催化劑作用下，羧酸與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成過(guò)氧酸，過(guò)氧酸將不飽和脂肪酸中的雙鍵氧化為環(huán)氧乙烷，從而生成環(huán)氧植物油脂［4］。本文對(duì)環(huán)氧植物油脂不同的制備方法進(jìn)行了綜述，并對(duì)環(huán)氧植物油脂的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1 植物油脂的環(huán)氧化方法

1.1 液體酸催化

植物油脂最常見(jiàn)的制備方法是選用硝酸、硫酸、鹽酸和磷酸等液體酸為催化劑，過(guò)氧化氫在甲酸或者乙酸存在條件下轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)氧酸作為載氧體，從而氧化不飽和植物油脂生產(chǎn)環(huán)氧植物油脂。液體酸的主要缺點(diǎn)是后續(xù)的除酸過(guò)程較為繁瑣，且不易除盡。但是，低廉的價(jià)格使液體酸在工業(yè)上一直處于不敗之地。

楊艷［5］以環(huán)氧值為指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)可知對(duì)環(huán)氧蓖麻油產(chǎn)量影響依次為溫度、乙酸量、時(shí)間、磷酸量、過(guò)氧化氫量，且最優(yōu)合成條件為反應(yīng)時(shí)間2.5 h，溫度60℃，蓖麻油、磷酸、乙酸和過(guò)氧化氫質(zhì)量比為1∶0.021∶0.25∶0.7時(shí)，產(chǎn)物的環(huán)氧值達(dá)2.5%。而在反應(yīng)時(shí)間3 h，反應(yīng)溫度50℃，蓖麻油、磷酸、乙酸和過(guò)氧化氫質(zhì)量比為1∶0.01∶0.8∶0.01的條件下，所得產(chǎn)品的環(huán)氧值達(dá)6.95%［6］。由于反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高，生成的環(huán)氧鍵開(kāi)環(huán)變成雙羥基，同時(shí)開(kāi)環(huán)后的羥基有可能與其它的蓖麻油分子上的羥基縮合而交聯(lián)成大分子，形成膠粘狀副產(chǎn)物，從而得不到高環(huán)氧值產(chǎn)物。

孫曉英等［7］在無(wú)溶劑條件下，使用硫酸作為催化劑，用甲酸與過(guò)氧化氫合成了環(huán)氧大豆油。研究結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時(shí)間為3 h，大豆油、88%甲酸、30%過(guò)氧化氫和硫酸的質(zhì)量比為1∶0.13∶0.7∶0.004時(shí)，產(chǎn)品的環(huán)氧值達(dá)到6.2%。馬傳國(guó)等［8］采用過(guò)氧乙酸環(huán)氧化法制備環(huán)氧棕櫚油。研究結(jié)果表明，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時(shí)間為6 h，棕櫚油、乙酸、30%過(guò)氧化氫和硫酸的質(zhì)量比為30∶7∶18∶0.1時(shí)，得到的環(huán)氧棕櫚油的環(huán)氧值為3.52%。研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧化反應(yīng)在55～65℃進(jìn)行時(shí)，環(huán)氧化程度較好。較高的溫度與硫酸濃度降低了反應(yīng)時(shí)間，提高了環(huán)氧值，減少了反應(yīng)體系中開(kāi)環(huán)副反應(yīng)的發(fā)生［9］。但硫酸催化油脂環(huán)氧化具有易腐蝕設(shè)備及難以進(jìn)行后續(xù)的除酸處理等缺點(diǎn)。曹衛(wèi)東［10］用硫酸鋁作催化劑催化合成環(huán)氧大豆油，催化活性高，后處理容易，環(huán)氧蓖麻油收率較高，最高達(dá)到96%。并且，硫酸鋁催化法比硫酸催化法后處理容易，比陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化法成本低。

1.2 固體酸催化

固體酸催化劑是含有許多微小管道、空隙和空腔的酸性固態(tài)物質(zhì)。與液體酸催化相比，固體酸催化劑更易于分離和回收。

韓國(guó)斌等［11］以強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑制備環(huán)氧蓖麻油。研究結(jié)果表明，反應(yīng)溫度在40～50℃，蓖麻油、過(guò)氧化氫和冰醋酸物質(zhì)的量之比為1∶4.5∶1.5時(shí)，所得環(huán)氧值達(dá)到4.45%，且環(huán)氧化率達(dá)到了85%。其中，催化劑用量增加雖提高了環(huán)氧化的速率，但對(duì)環(huán)氧值的影響甚小。但是在環(huán)氧化過(guò)程中，蓖麻油上羥基會(huì)發(fā)生乙?；狈磻?yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物羥值下降。王游鳳等［12］也以強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂為催化劑，但還加入了穩(wěn)定劑硬脂酸鈉。在溫度60℃，蓖麻油、30%過(guò)氧化氫、95%甲酸、離子交換樹(shù)脂和穩(wěn)定劑的比例為1∶0.2∶1.34∶0.06∶0.005的條件下，制得的產(chǎn)品的環(huán)氧值可達(dá)到4.5%。由于環(huán)氧化過(guò)程為放熱反應(yīng)，放出的熱量會(huì)使過(guò)氧化氫還沒(méi)完全反應(yīng)就被自身分解了，使反應(yīng)難于進(jìn)行完全，所以30%過(guò)氧化氫應(yīng)緩慢加入反應(yīng)體系，以保證反應(yīng)的順利進(jìn)行。

Park等［13］使用離子交換樹(shù)脂為催化劑，一定量的蓖麻油、過(guò)氧乙酸與甲苯混合物加入反應(yīng)體系中，30%過(guò)氧化氫緩慢滴入，保持55℃反應(yīng)7 h，產(chǎn)品的環(huán)氧值為2.8%。Chakrapani等［14］用三甲基-正辛基二氧磷鎢（MTTP）為催化劑，分別用30%過(guò)氧化氫與70%過(guò)氧化氫進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，環(huán)氧值分別為3.6%與3.7%。而用18-冠-6-醚溶于丙酮與二氯甲烷作為催化劑，過(guò)硫酸氫鉀為氧化劑，磷酸鹽為緩沖液制備環(huán)氧蓖麻油，最后所得產(chǎn)品環(huán)氧值為6.7%。過(guò)硫酸氫鉀在丙酮體系中，有效阻止了環(huán)的開(kāi)環(huán)反應(yīng)，故所得到產(chǎn)物的環(huán)氧值有所提高。而在55℃，反應(yīng)7 h條件下，按大豆油、冰乙酸、固體酸、甲苯和30%過(guò)氧化氫的質(zhì)量比為4∶1∶1∶1.6∶3.2投放原料，獲得的環(huán)氧大豆油的產(chǎn)率是89%［15］。

1.3 相轉(zhuǎn)移催化

相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)屬于兩相反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程主要包括反應(yīng)物從一相向另外一相的轉(zhuǎn)移以及被轉(zhuǎn)移物質(zhì)與待轉(zhuǎn)移物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。相轉(zhuǎn)移催化通過(guò)在反應(yīng)中添加少量能在兩相間轉(zhuǎn)移負(fù)離子的鹽，可顯著提高反應(yīng)速率。

鄧芳等［16］在無(wú)羧酸條件下，以乙酸乙酯為溶劑、甲基三辛基硫酸氫銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，用30%過(guò)氧化氫溶液直接合成環(huán)氧大豆油。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在溶液pH值為2、反應(yīng)溫度60℃、反應(yīng)時(shí)間7 h的條件下，產(chǎn)物的環(huán)氧值達(dá)到6.0%。此方法的優(yōu)點(diǎn)是后處理簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物生成量減少，并且提高了產(chǎn)品質(zhì)量。而李坤蘭等［17］以1，2-二氯乙烷為溶劑，磷鎢雜多酸鹽為相轉(zhuǎn)移催化劑，30%過(guò)氧化氫為氧化劑成功合成了高環(huán)氧值環(huán)氧大豆油。在催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%，過(guò)氧化氫與雙鍵的物質(zhì)的量之比為1.2∶1，溶劑與大豆油質(zhì)量比為3.2∶1，反應(yīng)溫度控制在70℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h，生成環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值大于6.0%。此方法比前者縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了效率。

李德記等［18］使用相轉(zhuǎn)移催化劑對(duì)硫酸鋁催化法合成環(huán)氧大豆油技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的硫酸鋁催化法合成環(huán)氧大豆油產(chǎn)品的環(huán)氧值達(dá)到8.0%，且大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)品色澤也較淺。

1.4 酶催化

酶催化劑具有高的催化效率，其催化效率為一般非生物催化劑的109～1 012倍。但是它的選擇性極高，即一種酶通常只能催化一種或一類(lèi)反應(yīng)。

劉元法等［19］采用酶催化環(huán)氧化法制備環(huán)氧棉籽油。結(jié)果表明：10 g棉籽油加入100 mL（含有0.1 g Novozym 435與1.0 g硬脂酸）甲苯溶液，反應(yīng)溫度45℃，30 mL過(guò)氧化氫，反應(yīng)時(shí)間9 h時(shí)，所得環(huán)氧棉籽油的環(huán)氧值達(dá)5.39%。所制成的環(huán)氧棉籽油顏色呈淺黃色，黏度高。Hilker等［20］對(duì)亞麻籽油的酶促環(huán)氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：酶的活性和穩(wěn)定性基本取決于反應(yīng)溫度和過(guò)氧化氫濃度。所使用的脂肪酶被固定在直徑為0.3～0.9 mm的珠狀顆粒上，具有110～150 m2／g的內(nèi)表面積，故不能排除酶催化反應(yīng)過(guò)程中的內(nèi)部擴(kuò)散現(xiàn)象對(duì)催化反應(yīng)的影響。了解不同工藝下酶催化劑的有效性與效率高低對(duì)于環(huán)氧化反應(yīng)具有重要影響。

2 環(huán)氧化植物油脂的應(yīng)用

2.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料領(lǐng)域的應(yīng)用

有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料是一種由有機(jī)相和無(wú)機(jī)相構(gòu)成的復(fù)合材料，其中，有機(jī)相為連續(xù)相，無(wú)機(jī)相為分散相。有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料不僅具有無(wú)機(jī)物優(yōu)異的力學(xué)性能和高耐熱性能，又具有有機(jī)物柔軟度好和強(qiáng)度高等特點(diǎn)［21］。利用環(huán)氧植物油脂來(lái)制備這種材料，使它的硬度，抗沖擊性，柔韌性和拉伸強(qiáng)度等性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。

Luca等［22］報(bào)道使用環(huán)氧蓖麻油與四乙氧基硅烷（TEOS）反應(yīng)生成新型的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。研究表明，硬度與拉伸強(qiáng)度隨著TEOS濃度的增大而增加。隨著研究的深入，有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料還可以由環(huán)氧蓖麻油與富硅前體TEOS，縮水甘油丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）與氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和TEOS的結(jié)合產(chǎn)物制備而成。性能測(cè)試顯示硬度得到了非常大的提高，并且環(huán)氧蓖麻油薄膜在鋁的表面具有高的粘附性與優(yōu)異的防腐蝕性［23］。

Teng等［24］利用3溶膠-凝膠前驅(qū)體（異丙氧基鈦（IV），二異丙氧基雙乙酰丙酮酸鈦鹽（IV）和正丙氧基鋯）作為無(wú)機(jī)相，制備了一種含有環(huán)氧大豆油的新型無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化材料。對(duì)材料的各種性能，如附著力，硬度，抗沖擊性，柔韌性和拉伸性能等進(jìn)行了有效分析。結(jié)果表明，所有的單體涂層具有優(yōu)異的柔韌性和硬度。拉伸強(qiáng)度和硬度隨著溶膠-凝膠前體濃度的增大而增大，而附著力和耐沖擊性卻略有下降。Liu等［25］通過(guò)壓縮成型法將環(huán)氧化大豆油、環(huán)氧樹(shù)脂和1，1，1-三（對(duì)羥基苯基）乙烷三縮水甘油醚（THPEGE）混合，用亞麻纖維制備了“綠色”復(fù)合材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著THPEGE含量的增加，復(fù)合材料的彎曲彈性模量以及拉伸彈性模量都得到了提高。

2.2 聚氨酯領(lǐng)域的應(yīng)用

聚氨酯全稱(chēng)為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱(chēng)。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成［26］，廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、衛(wèi)生等行業(yè)。隨著化石資源的日益枯竭，人們開(kāi)始利用天然的環(huán)氧植物油脂來(lái)合成聚氨酯材料［27］。

Zhang等［28］報(bào)道生物多元醇聚氨酯可以使用環(huán)氧大豆油和蓖麻油脂肪酸通過(guò)無(wú)溶劑／無(wú)催化劑法來(lái)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。他們將這種新的大豆-蓖麻油基聚氨酯膜的性能與傳統(tǒng)的蓖麻油基聚氨酯膜和甲氧基大豆油基聚氨酯膜進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明：由于這種新型多元醇大豆-蓖麻油基聚氨酯膜交聯(lián)密度較高，表現(xiàn)出高的熱力學(xué)與機(jī)械性能，包括高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、拉伸強(qiáng)度、楊氏模量以及非常好的熱力學(xué)穩(wěn)定性。綠色無(wú)溶劑無(wú)催化劑的生產(chǎn)方法對(duì)聚氨酯工業(yè)的整體發(fā)展具有巨大的指導(dǎo)作用。Bary等［29］在天然橡膠混合物中加入用對(duì)苯二胺改性的環(huán)氧蓖麻油可以延緩它的氧化，增加其使用壽命。這種產(chǎn)品對(duì)硫化橡膠的熱氧化-老化過(guò)程起到一定的保護(hù)作用，且比一般的抗氧化劑具有更多的優(yōu)勢(shì)。

Guo等［30］以環(huán)氧化蓖麻油和異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）為主要原料合成了環(huán)氧蓖麻油基聚氨酯（ECOPU）。并將其浸漬在不同濃度的含乙酸的殼聚糖（CS）溶液中，使殼聚糖接枝到環(huán)氧化蓖麻油基聚氨酯表面，從而制備CS／ECOPU復(fù)合膜。研究結(jié)果表明，該材料具有良好的血液相容性，可以被用作生物醫(yī)學(xué)材料。

饒舟等［31］用乙醇胺使環(huán)氧大豆油中部分環(huán)氧基開(kāi)環(huán)來(lái)接枝水性聚氨酯，合成出由環(huán)氧大豆油改性的一系列水性聚氨酯乳液。改性后的水性聚氨酯乳液粒徑變大，且膠膜的拉伸強(qiáng)度增加，耐熱性也有所提高。

2.3 環(huán)氧樹(shù)脂領(lǐng)域的應(yīng)用

環(huán)氧樹(shù)脂具有優(yōu)良的物理機(jī)械、電絕緣性、粘接性等，被廣泛應(yīng)用于涂料、復(fù)合材料、澆鑄料、膠黏劑、模壓材料和注射成型材料等眾多領(lǐng)域。環(huán)氧植物油脂這種可再生的新型資源應(yīng)用到環(huán)氧樹(shù)脂領(lǐng)域，提高了環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)光、熱的穩(wěn)定性和材料的斷裂韌性等，是化工行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

Zhu等［32］將一定比例的環(huán)氧蓖麻油與Al2O3納米粒子添加到雙酚A二環(huán)氧甘油醚樹(shù)脂（DGEBA）中研究其耐熱性與斷裂韌性。研究表明：環(huán)氧蓖麻油與Al2O3納米粒子的加入能顯著改善復(fù)合材料的耐熱性與斷裂韌性，且Al2O3納米粒子含量為3%時(shí)，復(fù)合材料表現(xiàn)出的最大抗彎強(qiáng)度。Chen等［33－34］則使用的是DGEBA、環(huán)氧蓖麻油與納米CaCO3三元復(fù)合體系，復(fù)合材料也表現(xiàn)出明顯的耐熱性與斷裂韌性。由于這種復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高，可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線(xiàn)等。

Yue等［35］通過(guò)醚化催化移植和多胺類(lèi)固化環(huán)氧大豆油的方法制備了一種新型由環(huán)氧大豆油增韌的酚醛樹(shù)脂（ESO-T-PR）。研究結(jié)果表明：在ESO-T-PR的合成過(guò)程中，酚羥基被ESO或ESO環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)聚物（ESO擴(kuò)鏈聚合物）醚化，長(zhǎng)ESO環(huán)氧樹(shù)脂鏈段提高了ESO-T-PR的交聯(lián)密度，并且提高了沖擊韌性和焊料浸出力。

2.4 潤(rùn)滑油領(lǐng)域的應(yīng)用

由于植物油具有易生物降解、無(wú)生物毒性等特性，同時(shí)具有粘附系數(shù)大、揮發(fā)性低以及潤(rùn)滑性能等優(yōu)點(diǎn)，因此，植物油作為新興可再生資源成為制備環(huán)境友好潤(rùn)滑油的重要原料，它們被認(rèn)為是傳統(tǒng)礦物油的潛在替代品［36］。

Adhvaryu等［37］報(bào)道通過(guò)環(huán)氧大豆油得到合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，并研究了環(huán)氧植物油的抗氧化性能力，將環(huán)氧大豆油（ESBO）、大豆油（SBO）和高油酸大豆油（HOSBO）作為基礎(chǔ)油的一些性質(zhì)進(jìn)行了比較與討論。研究結(jié)果表明，環(huán)氧大豆油的潤(rùn)滑膜是通過(guò)—O—交聯(lián)在金屬表面形成，強(qiáng)度更高，抗磨性更好。Hwang等［38］采用4種含碳數(shù)不同的Guerbet醇與環(huán)氧大豆油進(jìn)行醇解開(kāi)環(huán)反應(yīng)，改性后的環(huán)氧大豆油低溫穩(wěn)定性能得到了大幅度的提升。此外，將合成的產(chǎn)物的氧化穩(wěn)定性與商用合成潤(rùn)滑油PA04和普通礦物油做了對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果表明改性后的環(huán)氧大豆油氧化穩(wěn)定性與普通礦物油相似，但優(yōu)于PA04。

Anand等［39］也提出，礦物油基潤(rùn)滑油應(yīng)被可快速生物降解的潤(rùn)滑脂所代替，將蓖麻油這種新興可再生資源轉(zhuǎn)化為潤(rùn)滑油與燃料，可以得到成本低的潤(rùn)滑油和燃料。Anchez等［40－41］多年致力于生物可降解潤(rùn)滑油的研究。他們以蓖麻油和乙基纖維素／α-纖維素或乙基纖維素／甲基纖維素共混物配制凝膠分散體。結(jié)果表明：蓖麻油和乙基纖維素／甲基纖維素共混物得到的凝膠產(chǎn)物具有高的黏彈系數(shù)且機(jī)械穩(wěn)定性能相對(duì)較好，是一種潛在的可以作為商用潤(rùn)滑油使用的產(chǎn)品。

3 結(jié)論與展望

環(huán)氧植物油作為一類(lèi)植物油基化學(xué)品，是現(xiàn)代資源、能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展背景下的一個(gè)必然選擇，符合我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要［42］。目前，植物油脂環(huán)氧化方法的研究集中于催化劑的篩選上，仍需加強(qiáng)新型催化體系條件下的環(huán)氧化反應(yīng)機(jī)理的研究；在環(huán)氧化技術(shù)方面，目前無(wú)溶劑法生產(chǎn)仍然是以磷酸等液體酸為催化劑。但是近年來(lái)，能重復(fù)利用且回收方便的固體酸（如酸性離子交換樹(shù)脂、氧化鋁等）為催化劑的生產(chǎn)工藝逐漸被人們重視。我國(guó)雖有豐富的油料資源，但依據(jù)我國(guó)“不與人爭(zhēng)糧”的生物質(zhì)能源發(fā)展原則，可食用植物油脂將不可用于工業(yè)化產(chǎn)品，積極開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保的環(huán)氧化技術(shù)對(duì)推動(dòng)我國(guó)植物油脂的綜合利用具有更現(xiàn)實(shí)的意義。

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Research Progress on Preparation and Application of Epoxidized Vegetable Oils

HUANG Xu-juan1，LIU He1，SHANG Shi-bin1，2，QI Fan1
（1.Institute of Chemical Industry of Forest Products，CAF；National Engineering Lab.for Biomass Chemical Utilization；Key and Open Lab.of Forest Chemical Engineering，SFA；Key Lab.of Biomass Energy and Material，Jiangsu Province，Nanjing 210042，China；2.Research Institute of Forestry New Technology，CAF，Beijing 100091，China）

Several epoxidation methods of vegetable oil including liquid acid，solid acid，phase transfer catalysis and enzyme as catalyst are reviewed in this paper.The advantages and problems existing in each method were pointed out.Applications of epoxidized vegetable oils in polymer areas，such as in polyurethane，epoxy，and lubricants were summarized and its prospects for future development were also presented.

vegetable oils；epoxidation；polyurethane；epoxy；lubricants

TQ 35；TQ645

A

1673-5854（2014）04-0045-06

10.3969／j.issn.1673-5854.2014.04.009

2014-04-29

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金（CAFINT2012C05）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（31200446）；江蘇省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（BK2012063）

黃旭娟（1991—），女，江蘇常熟人，碩士生；研究方向?yàn)樗芍瘜W(xué)利用

*通訊作者：商士斌（1964—），男，研究員，博士生導(dǎo)師，從事生物質(zhì)資源的化學(xué)研究與利用；E-mail：shangsb＠hotmail.com。