高品质植物油抽提溶剂及性能研究

赵励嘉邵研江源源

摘要：通过设计交联聚苯乙烯球材料，并对其进行有效的改性研究，拟制备出用于植物油抽提溶剂脱苯材料，该材料具备成本低、回收方便、可重复使用的特点，从而制备出苯含量达到或超过国家水平的高品质植物油抽提溶剂。

关键词：交联聚苯乙烯球；功能化；植物油抽提溶剂

随着人们生活水平的日益提高，植物油中苯含量也越来越受人们关注，而我国现有的植物油溶剂脱芳精制技术对于芳香烃含量要求苛刻的植物油抽提溶剂的生产存在一定的技术和成本问题，为此，本文介绍了通过设计交联聚苯乙烯球材料并对其进行改性研究从而降低对植物油中苯含量的方法，从而代替现有技术，制备苯含量达到或超过国际水平的高品质植物油抽提溶剂。

1实验部分

1.1实验试剂及仪器

试剂：苯乙烯（St）、二乙烯苯（DVB）、过氧化二苯甲酰（BPO）、聚乙烯醇（PVA）、异丙醇、去离子水、浓硫酸。

仪器：三口烧瓶、机械搅拌器、球形冷凝管、温度计、恒温水浴锅、表面皿、烧杯、量筒、滴管、布氏漏斗、抽滤瓶、滤纸等。

1.2实验：采用控制变量的方法找到制备交联聚苯乙烯微球的最佳实验溶剂配比。

1.2.1引发剂浓度对微球粒径的影响

实验中，固定St的含量为10g，DVB的含量为1g，含PVA的去离子水为120g，异丙醇为5g，改变BPO的量分别为0.24g，0.26g，0.28g，0.30g，0.32g。考察不同引发剂浓度对交联聚苯乙烯球的影响。实验结果表明，当引发剂浓度为0.30-0.32g时，无堆积、无凝胶、交联聚苯乙烯微球粒径约为0.5mm，实验效果良好。

1.2.2分散剂浓度对微球粒径的影响

实验中，固定St的含量为10g，DVB的含量1g，异丙醇为5g，去离子水为120g，改变PVA的用量，分别为0.02g，0.04g，0.06g，0.08g，0.10g。考察不同分散剂浓度对交联聚苯乙烯球的影响，实验结果表明，分散剂加入量在0.08-0.10g左右时效果良好，得到交联聚苯乙烯微球粒径合适、分布均匀。

1.2.3搅拌速度对微球粒粒径的影响

将搅拌速度（r/min），分明设为200r/min，300r/min，400r/min。观察粒径分布范围。实验结果可以看出，在加入一定的分散剂条件下，搅拌速度越快，交联聚苯乙烯求的粒径分布范围越小，因此，200r/min的搅拌速度为最优选择。

1.2.4小结

在单体St为10g，交联剂DVB为1g，致孔剂为5g，去离子水为120g，引发剂BPO为0.32g，引发剂为0.10g的配比条件下，在搅拌速度为200r/min，温度为87°C反应8.5小时的实验条件下，制得交联聚苯乙烯微球的表面和内部均存在许多微孔，切分布均匀，粒径大小在0.6-0.9mm，产品表面无杂质，后处理简单，为下一步的改性等方面提供了方便。

1.3聚苯乙烯球的功能化改性

对于聚苯乙烯球的功能化改性方法主要有三种：一是利用特定的官能团；二是与苯环进行反应；三是对高交联的聚苯乙烯球利用其残余的悬挂乙烯双键。

我们对聚苯乙烯微球进行磺化，发现磺化度与磺化剂的用量成正比，在反应温度为53°C左右，反应时间为4.5小时左右时反映最佳，对磺化后交联聚苯乙烯球中硫元素进行表征，与不同通道结构的交联聚苯乙烯球相比，具有通道结构的产品达到饱和溶胀的时间更短。

1.4植物油抽提溶剂中苯的分离

功能化交联聚苯乙烯球对植物油中不同苯浓度待分离液的处理量，考察待分离液流经一定长度的分离柱后，苯浓度的降低值，将苯质量分数为（650--750）×10-6的植物油抽提溶剂倒入分离柱中，加入功能化交联聚苯乙烯球，并采用热解吸的方法对植物油抽提溶剂中芳香烃含量进行解析，植物油抽提溶剂中苯的质量分数降至10×10-6以下，达到预期效果。用热重分析法对功能化聚苯乙烯球的热稳定性进行考察，结果表明功能化聚苯乙烯球稳定性较好，可重复使用。

2结论

经过多次试验，用最为合适的方法制备出交联聚苯乙烯球，并对其进行改性功能化等方面的处理，该产品对植物油抽提溶剂中苯含量具有良好的选择分离性能，且该技术具有成品低、操作简单、回收方便的优点，使用该方法可使植物油抽提溶剂中有毒的芳香烃杂质，特别是苯含量降低，对于保证食品安全、人民群众身体健康具有重大意义。

参考文献

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