油脂改性

2011年6月Jun.2011润滑油L UBR I C AT I NG O I L第26卷第3期Vo.l26,N o.3文章编号:10023119(2011)03003606油脂改性制备浅色减摩抗磨剂及其性能研究冯亮1,段庆华2(1.杭州石化有限责任公司,浙江杭州310015;2.中国石化石油化工科学研究院,北京100083)摘要:以植物油和丙三醇为原料,在特定催化剂和一定温度下进行酯交换、硫磷化以及中和等反应,制得了新型的润滑油摩擦改进剂,并对其进行了表征和摩擦性能考察。

结果表明:与传统的T405相比,该产品具有颜色浅、成本同样低廉、效果更加优越等特点。

关键词:润滑油,减摩剂;二硫代磷酸盐;制备;性能中图分类号:TE624.82文献标识码:AS t ud y on the P rep a ra ti o n and Pe rf o rm anceso f a New F ri c ti o n Mod ifi e r De ri v ed fro m Veg e t ab l e O i lFEN G Li ang1,DUA N Q i ng-hua2(1.Hangzhou Pe tr oche m i ca lC o.Ltd.,Ha ngzhou310015,Ch i na;2.Re se a r c h I ns ti tute o f Pe tr o l e um P r oce ss i n g,S I NOPEC,Be iji n g100083,C hi na)Abstr a ct:A ne w k i n d of fri c ti on m od ifi e r w a s p r e pa r e d fr o m ve ge ta b l e o iland g l yc e r o l unde r a c e rta i n te m pe r a tur e a nd p r e s su r e w ith ca t a l yst vi a tr a nse s te rifi c a ti on,d ith i o phospha te s f o r m a ti o n a nd ne u tr a li z i ng.The s tr uc tur e w a s c ha r a c te ri z e d a nd i ts tri b o l og i c a l be ha vi ors w e r e i nve s ti g a ted.The r e su lts show e d tha t,com pa r ed w ith the com m e r c i a la dd i ti ve T405,i ts co l or i s m uc h li g h te r a nd i ts fri c ti on p r ope rti e s a r e littl e be tte r.I t s a new poten ti a l l ow c ost f r i c t i o n m od ifi e r.K ey word s:l u b ri ca ti ng o i;l fri c ti on m od ifi e r;d ith i o phospha te;pr e pa r a t i o n;pe rf or m anc e0引言摩擦改进剂是润滑油添加剂中一个重要的分支,它通过在摩擦表面形成物理或者化学吸附膜,使摩擦系数降低,提高了润滑性能,增强了油膜,减少了机械使用中由摩擦造成的能量损耗,是各类润滑油中不可或缺的组分。

油脂氢化名词解释油脂氢化是指油脂在催化剂作用下于一定的温度、压力、机械搅拌条件下，不饱和双键与氢发生加成反应，使油脂中的双键得到饱和的过程。

油脂氢化的目的主要是: ①提高熔点，增加固体脂肪含量;②提高油脂的抗氧化能力、热稳定性，改善油脂色泽、气味和滋味并防止回味；③改变油脂的塑性，得到适宜的物理化学性能，拓展用途。

因此，油脂氢化是油脂改性的一种有效手段，具有很高的经济价值。

氢化原理油脂中的不饱和脂肪酸双键上所缺少的氢原子,虽然不能直接将氢加上去,但在催化剂的作用下,将氢加到不饱和脂肪酸双键上,使其得到饱和,这一过程就称为氢化。

油脂经过氢化加氢后,不仅饱和程度大为提高,而且也能改善油脂的色泽和臭味,提高了油脂在工业及食用上的使用价值。

工艺流程挤练油—脱气、脱水、预热—加氢反应—冷却一过滤一,催化剂(回用)和净油（后复炼）。

生产工艺油脂氢化工艺根据原料经过反应器运动状态的不同分为间歇式和连续式两种；据氢气经过反应器的特点又可分为充氢的加氢氢化工艺和氢气外循环的加氢氢化工艺。

油脂氢化只是食用氢化油生产过程中的一个工段,工艺过程可分为前处理、氢化和氢化后处理三部分。

油脂氢化的前处理的优劣直接影响到氢化单元操作和氢化的生产成本，无论是食用级氢化油还是工业级氢化油,在氢化之前都要经过严格的前处理；氢化后处理的深度应根据氢化油的用途或者用户的具体要求决定,其处理方法是脱色和(或)脱臭。

应用脂氢化技术经过 100 多年的发展已相对成熟稳定，氢化产品为食品工业提供了多种选择。

氢化工艺制备的各种不同类型人造奶油、起酥油、煎炸油、糖果糕点用油、烘焙用油、油炸薯条油、糖衣用油及花生酱稳定剂和乳化剂，部分替代传统动物奶油，并以其独特风味和低廉的价格而深受人们喜爱。

但是油脂氢化过程中可形成多种双键位置和空间构型不同的脂肪酸异构体，使氢化油脂的组成复杂化，氢化过程中会产生一定量反式脂肪酸。

近年来，有关反式脂肪酸对人体危害和潜在危险性的问题受到国内外消费者的普遍关注。

采用油脂改性方法降低人造奶油中的反式脂肪酸作者：杨丹华来源：《中国食品》2020年第11期反式脂肪酸（TFA）是含有一个或多个反式双键的不饱和脂肪酸，氢化植物油是反式脂肪酸最主要的食物来源。

氢化植物油是植物油在酶的催化作用下加氢硬化，不饱和脂肪酸变成饱和脂肪酸，使液态的植物油变成固态或半固态的油脂。

另外，反刍动物和乳制品中也会含有大约2%-6%的天然反式脂肪酸，这些反式脂肪酸主要来源于微生物代谢，存在于动物瘤胃中的微生物将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸，这个过程叫做生物氢化。

饮食中过多摄入TFA会使患冠心病的风险大大提升。

流行病学研究表明，TFA摄入量与冠心病的风险之间存在很大的相关性。

据估计，TFA的摄入量增加2%，患冠心病的风险将会增加23%。

由于TFA对健康的不利影响，WHO建议人类摄入的TFA占总能量的百分比要少于1%，一些欧洲国家甚至禁止含有TFA的食品。

由于氢化油含有较高的TFA，因此世界各个国家和地区的油脂企业均在寻找氢化油的代替品。

油脂三大改性技术包括氢化、酯化、分提，部分氢化油含有较高含量的TFA，通过完全氢化来代替部分氢化，可以大大降低油脂中的TFA含量。

虽然完全氢化油基本不含有TFA，但考虑到消费者对氢化油的排斥心理，因此酯化及分提工艺是人造奶油行业采用较为广泛的油脂改性方法。

酯交换是通过改变甘油三酯的脂肪酸分布，从而改变油脂的物理和化学性质的一种改性方法。

酯交换反应通常在催化剂的催化作用下进行，根据催化剂的不同而分为化学酯交换和酶法酯交换两大类。

化学酯交换是利用碱金属、碱金属氢氧化物及碱金属烷氧化物等作为催化剂的酶交换反应，最常用的是甲醇钠。

20世纪50年代，R.O.Feuge将氢化大豆油和橄榄油制作成改性油脂，开辟了化学酯交换技术在人造奶油基料油方面的应用研究。

国内对于化学酯交换技术的研究相对较晚，柴丹等利用甲醇钠为催化剂将大豆油和极度氢化大豆油按不同比例混合，通过酯交换反应得到不同固体特征的油脂。

油脂的物理改性方法有哪些
油脂的物理改性方法包括以下几种：
1. 脱臭：通过蒸馏或吸附等方法去除油脂中的异味物质，提高油脂的纯度和口感。

2. 精炼：通过蒸馏、脱色和脱臭等方法去除油脂中的杂质和不良成分，提高油脂的质量和稳定性。

3. 氢化：利用氢气作为还原剂，将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸，提高油脂的硬度和稳定性。

4. 乳化：将油脂与表面活性剂或乳化剂混合搅拌，形成油水乳液，提高油脂的分散性和稳定性。

5. 冷冻结晶：将油脂在低温下进行冷冻结晶处理，改变其晶体结构，提高油脂的硬度和延展性。

6. 增稠：通过添加增稠剂或制备乳化凝胶等方法增加油脂的黏度和稠度，改善其使用性能。

7. 结晶拉伸：将油脂在高温下经过结晶拉伸处理，改变其晶体结构和性质，提高油脂的结晶性和熔点。

8. 热处理：通过加热和冷却等过程改变油脂的晶体结构和性质，提高其刚性和耐高温性。

这些方法可以单独或组合使用，根据不同的需求和应用领域选择合适的物理改性方法。

改性植物油脂乙氧基化物的研究摘要：本文通过实验，对天然植物油脂乙氧基化加成环氧乙烷的工艺条件的确定，包括催化剂、温度、压力等工艺参数的确定。

得出最佳反应条件为催化剂选用ZD-10，催化剂质量分数1%，反应温度180±2℃，反应压力0.45MPa，采用上述条件制备的大豆油乙氧基化物可与水任意比例互溶，在洗衣粉中，可等量替代AEO9，去污性能相当。

关键词：改性；植物油脂；乙氧基化物一、引言在天然油脂类衍生物中，天然油脂乙氧基化物是一种具有优异性能的醚．酯型非离子表面活性剂，由天然油脂与环氧乙烷直接加成得到。

与传统非离子表面活性剂相比，由于原料取自天然油脂，故对油脂增溶力强，且易生物降解，具有生态毒性低，刺激性小等优点。

改性油脂乙氧基化物（SOE）是以天然油脂为原料制得的一种绿色非离子表面活性剂，其水溶液无凝胶相产生，具有优良的洗涤性能，安全无刺激，在浓缩型洗涤剂中具有广阔的应用前景[1-2]。

温朋鹏、郭建国、刘伟、孙永强和刘晓东对中轻日化科技有限公司生产的改性植物油脂（SOE）的水溶性、去污力和泡沫等性能进行了系统研究，研究结果表明：改性油脂乙氧基化物（SOE）可与水任意比例互溶，无凝胶相产生；在不低于-10℃的环境中任然具有良好的流动性；其去污力与AEO-9 相当 [3]。

采用脂肪酸甲酯直接乙氧基化物生产 FMEE，最大的难点就是脂肪酸甲酯由于分子中不存在活泼氢，不像脂肪醇很容易的发生加成反应，无法用碱催化剂如NaOH，NaOCH3完成乙氧基化反应，否则不仅反应速度慢，而且转化率也不超过30%，因此，如何选择更适合脂肪酸甲酯乙氧基化反应的催化剂成为该工艺的关键，关系着该产品能否实现低成本、规模化生产。

目前有效的脂肪酸甲酯乙氧基化催化剂主要有两类：MgO/Al2O3双核金属氧化物催化剂以及Mg/Al/Co三元有机酸盐类催化剂，与氢氧化钠作为催化剂相比，这两种催化剂体系催化效率高，得到的脂肪酸甲酯乙氧基化物成品色泽浅、透明度高、流动性较好[4]。