Die Produktion von Altspeiseöl (WCO) aus der Gastronomie und der Lebensmittelindustrie verursacht schwerwiegende ökologische, wirtschaftliche und soziale Probleme. WCO kann jedoch zur Herstellung feiner Chemikalien wie interner Weichmacher verwendet werden. Zu diesem Zweck konzentriert sich diese Arbeit auf die Herstellung eines internen Weichmachers unter Verwendung von WCO und die Bestimmung der technischen Lebensfähigkeit von nicht migrierenden Poly (vinylchlorid) (PVC) -Materialien. Die Mannich-Base von Altspeiseölmethylester (WCOME) wurde aus WCO durch Veresterung, Umesterung und Mannich-Reaktion synthetisiert, die zur Herstellung von PVC-Materialien zur Selbstplastifizierung als interner Weichmacher verwendet wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass das PVC effektiv plastifiziert wurde. PVC-Filme mit Selbstplastifizierung zeigten keine Migration in n-Hexan, aber 15,7% Dioctylphthalat (DOP) wurden aus dem DOP / PVC (50/50) -System in n-Hexan ausgelaugt. Diese Erkenntnisse verwandelten die traditionelle Kunststoffverarbeitungstechnologie und führten zu einer saubereren Produktion von Weichmachern ohne Migration von WCO.
Einführung
Altspeiseöl (WCO) ist eine Substanz auf Ölbasis, die zur Herstellung von Lebensmitteln verwendet wurde, aber nicht mehr zum Essen geeignet ist. WCO wird hauptsächlich aus diesen städtischen Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte und hohem Verbrauch an raffinierten Pflanzenölen erzeugt. Die WZO-Produktion aus der Gastronomie und der Lebensmittelindustrie verursacht schwerwiegende ökologische, wirtschaftliche und soziale Probleme. Es kann jedoch verwendet und in Mehrwertprodukte wie Biodiesel umgewandelt werden. Die einzigartige Zusammensetzung von WCO ist Triglycerid und Fettsäure, die durch herkömmliche Umesterungsverfahren in Biodieselproduktion umgewandelt werden können. Die Strategie zur Transsterifizierung von Triglycerid und Fettsäure wurde umfassend untersucht. Es wurde gut berichtet, dass WCO als Alternative zu petrochemischen Ressourcen für die Biodieselproduktion sehr gut agierte. Die Strategie der Biodieselherstellung von WCO mit niedrigem Preis für intern plastifizierte PVC-Materialien von WCO ist eine der besten Möglichkeiten, diese effizient und wirtschaftlich zu nutzen.
Weichmacher ist ein wichtiges Polymeradditiv, das in Kunststoffen, Kautschuken, Klebstoffen, Cellulose usw. weit verbreitet ist. Die am häufigsten verwendeten Weichmacher sind Phthalatester, die 2014 70% des weltweiten Bedarfs an Weichmachern ausmachen. Die Phthalatester können jedoch während der Verarbeitung und Verwendung mit zunehmender Zeit leicht aus der Polymermatrix migriert werden, was die Lebensdauer von Polymerprodukten verringert sowie mögliche Toxizität für den menschlichen Körper. Kürzlich wurde über epoxidiertes Pflanzenöl, Polymerweichmacher, Polyolester und Phosphatweichmacher als alternative Weichmacher berichtet, die die Migration von PVC-Produkten in gewissem Maße unterdrücken, aber epoxidiertes Pflanzenöl, Polyolester und Phosphatweichmacher wandern mit zunehmender Menge aus PVC-Produkten Zeit. Die wirksame Strategie zur Vermeidung der Migration von Weichmachern ist die kovalente Anlagerung des Weichmachers an das PVC-Grundgerüst.
Die Herstellung von intern plastifizierten PVC-Materialien kann die traditionelle Kunststoffverarbeitungstechnologie verändern, die hauptsächlich Heißmischen, Trockenmischen und Lösungsmittelgussverfahren umfasst. Das Heißmischen und Trockenmischen mit hohem Energieverbrauch und Untermischen sowie das Lösungsmittelgießverfahren mit einer Menge organischer Reagenzien schränken ihre weitere Anwendung ein. Die intern plastifizierten PVC-Materialien können ohne weiteren Plastifizierungsprozess direkt zu Kunststoffprodukten hergestellt werden, was eine Revolution in der Kunststoffverarbeitungstechnologie auslösen wird. In dieser Studie wurde Mannich-Base von Altspeiseölmethylester (WCOME) aus WCO synthetisiert, die chemische Struktur wurde mittels Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR) und Wasserstoff-Kernspinresonanzspektroskopie (1H-NMR) nachgewiesen, die als verwendet wurde Ein neuartiger Weichmacher ohne Migration zur Selbstplastifizierung von PVC-Materialien. Die Strukturen von PVC-Materialien zur Selbstplastifizierung wurden mit FT-IR, 1H-NMR und Gelpermeationschromatographie (GPC) untersucht. Die Eigenschaften der PVC-Materialien wie Tg, thermische Stabilität, Migrationsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften wurden ebenfalls untersucht. Diese Eigenschaften von PVC mit Selbstplastifizierung wurden mit reinem PVC und PVC / DOP-System verglichen, und der interne Plastifizierungsmechanismus wurde ebenfalls diskutiert. Es wurde erwartet, dass die modifizierten PVC-Materialien eine kommerzielle Anwendung bei der Herstellung dieser Produkte mit hohen Anforderungen an die Migrationsbeständigkeit wie Lebensmittelverpackungen, Spielzeug und medizinische Geräte sind. Die technische Realisierbarkeit von PVC ohne Migration wurde bestimmt, und es wurde erwartet, dass die Strategie die traditionelle Kunststoffverarbeitungstechnologie verbessert.
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