背景及概述[1]
三乙酸甘油酯又稱Triacetin。從乙醇中析出者為無色立方晶體,或無色油狀液體。有輕微的油脂氣味,溶于水(7)、乙醇、乙醚、丙酮、苯和氯仿。由乙酸和甘油在硫酸存在下進行酯化,可制得三乙酸甘油酯。三乙酸甘油酯在我國消耗量在萬噸以上,是一種十分走俏的化工原料。當前生產中亟待解決的問題是由于用硫酸作均相催化劑,由此造成設備腐蝕嚴重,副反應多,產品質量差,反應時間長,廢水排放量大,后處理工藝復雜等諸多弊端,這也是多年來工業(yè)上用硫酸作催化劑合成眾多脂類化合物生產工藝所面臨的同一難題。隨著人們對節(jié)約能源、簡化流程、合成脂類已成必然趨勢。
用途[2]
三乙酸甘油酯具有廣泛的用途,用途是作為卷煙過濾嘴的增塑劑。作為廣泛的化工產品,可用于醋酸纖維,硝酸纖維等的增塑劑和溶劑,對天然橡膠和合成橡膠也有增塑作用,并且不影響硫化操作。
三乙酸甘油酯作為重要的化工原料,在食品、化妝品、醫(yī)藥和染料工業(yè)中的用途已經被開發(fā)出來。在食品行業(yè),三乙酸甘油酯毒性低,可用于蔬菜、水果、動物膠和合成膠的溫和殺菌劑;在日化行業(yè),三乙酸甘油酯可作化妝品的定香劑及潤濕基質,也可配成不呈堿性也無氯臭的家用漂白液;三乙酸甘油酯作為汽油添加劑,可減少空氣中的排鉛量;三乙酸甘油酯作為抗蝕材料的添加劑,對烴類有特佳的抗腐蝕性;在印染工業(yè)中,三乙酸甘油酯可作為醋酸纖維素的泡脹劑和穩(wěn)定劑;三乙酸甘油酯在油墨、纖維素、膠片和某些堿性的溶劑中用作增塑劑,也用于合成塑料薄膜的增塑劑。
制備[2]
一種三乙酸甘油酯的制備方法,包括以下步驟:
(1)將甘油與乙酸甲酯按摩爾比為1:1.2加入到帶回流裝置的反應釜內,并加入濃度為3~5wt%的氫氧化鉀溶液作為催化劑反應1~2.5小時,得到反應產物,反應產物為含有三乙酸甘油酯、乙酸甲酯、甘油、甲醇和堿催化劑的混合物;
(2)將步驟(1)得到的混合物在70~80℃溫度下進行蒸餾,分離出乙酸甲酯和甲醇的混合物,并得到三乙酸甘油酯、甘油和堿催化劑的混合物;得到的乙酸甲酯和甲醇的混合物進行水分離,分離出乙酸甲酯,并得到甲醇水溶液,甲醇水溶液用于生產玻璃水。分離出的乙酸甲酯回流到步驟(1)作為原料使用。
(3)將步驟(2)得到的三乙酸甘油酯、甘油和堿催化劑的混合物用萃取劑進行萃取,分離出堿催化劑和甘油的混合物,并得到三乙酸甘油酯和萃取劑的混合物;分離出的堿催化劑和甘油的混合物回流到步驟(1)作為原料和堿催化劑使用。
(4)將步驟(3)得到的三乙酸甘油酯和萃取劑的混合物在80~90℃溫度下進行蒸餾,分離出萃取劑,得到最終產品三乙酸甘油酯。分離出的萃取劑回流到步驟(3)作為萃取劑使用。
檢測
三乙酸甘油酯是乙酸纖維濾棒的常用增塑劑,其使用量直接影響到濾棒的硬度、壓降、縮頭等,進而影響濾棒的過濾效率及卷煙的抽吸質量。為此,煙草行業(yè)2008年頒布實施了《煙用三乙酸甘油酯》(YC144-2008)標準,標準要求煙用三乙酸甘油酯的純度達到99%以上,同時推薦使用歸一化法對三乙酸甘油酯產品含量進行檢測。
以乙醇為溶劑,反式茴香腦為內標,并采用極性毛細管柱進行色譜分離,用帶FID檢測器的氣相色譜儀進行檢測,建立了增塑劑中三乙酸甘油酯的內標定量法。結果表明,該方法與《煙用三乙酸甘油酯》(YC144-2008)所推薦的定量方法相比較,能夠實現(xiàn)煙用三乙酸甘油酯純度的準確測定。三乙酸甘油酯在質量分數(shù)33%--110%含量范圍,線性回歸系數(shù)>0.999;回收率95.4%- 105%,RSD均小于1%。與YC/T144-2008所推薦的歸一化法比較,本文所建立的方法可以提高判斷產品是否符合要求的準確性,從而減少產品質量上的誤判。
主要參考資料
[1] 實用精細化工辭典
[2] CN201611174489.X一種三乙酸甘油酯的制備方法
[3] 三乙酸甘油酯檢測方法的研究