1前言
*是自然界具有*性能的植物油,是*酸*的工業原料，*是由蓖麻籽(含油量為47%~50%)制取的一種干性油,在-18℃不凝固,500~600℃不變質不燃燒，粗*經脫酸 洗滌 脫水 脫色 過濾制成的精制*的密度為0.945~0.965g/cm3,碘值為83~90mgI/g,羥值為155mgKOH/g,皂化值為178mgKOH/g以上,酸值為1.11~2.8mgKOH/g,*在自然界是羥價zui高的油脂,主要含蓖麻酸 油酸 * 硬脂酸,主成分為三蓖麻醇酸甘油酯,分子結構中含有一般植物油脂肪酸分子烴烯鍵，三個酯鍵和三個羥基，其熔程和粘度比其他油脂小，*可作為多種化學反應或單元加工的基料，*易發生水解 裂化 皂化 酯化 酰胺化 加成 氧化 鹵化 磺化 酸化 環氧化 乙氧基化等多種化學反應,其衍生產品之多,應用范圍之廣,為任何其他自然原料所不及,*具有很高的應用價值和廣闊的發展前景。
*的世界*生產大國是印度,其次是巴西,世界zui高年產量可達1800kt，我國富產*,產量位居*三,主要產地集中在新疆，東北的長嶺 洮南 大安 鎮萊 前旗等地?我國的*含油率為48.1%~49.37%,含水5.83%~6.26%。
*很早就已經被開發利用,zui初只是簡單加工,直到20世紀70年代才獲得廣泛的開發，*發生多種化學反應生成眾多的衍生產品,大多為重要的精細化學品,品種有200種左右,這些高附加值產品,可應用于各個工業領域，在美國其應用分配為:精制油48%,脫水油20%,生產癸二酸30%,其他應用2%,年消耗*約80kt，日本年需進口3kt,占總用量的79%,主要用于涂料，硬化油 癸二酸 表面活性劑 化妝品等。法國為世界*的進口大國,法國ATO公司壟斷著尼龍11的生產技術,近年從印度和我國大量進口*,再精制成尼龍11和其他重要的精細化學品向*推銷?尼龍11特別適用制造汽車軟管,在航天 汽車 電子 城市輸油管道等均有大量應用 尼龍11在相當長的時期內難以找到理想的替代品。
發展蓖麻產業是一項系統的工程，在我國,由于蓖麻籽的國家收購價格降低,產量已在逐年下降,1999年國內的蓖麻籽總產量為240kt,產油僅100kt,用于生產癸二酸約40kt,其他的新產品開發用量甚少,大多直接加工成初級品外銷，由于產不足需,國內已在大量進口*，在我國發展蓖麻生產已是當務之急,我國*的加工技術落后,開發的新品種不多,產量低,應用范圍小,有些品種尚屬空白,從發展勢態來看,加速各種*衍生產品的開發,發展*的深加工產品對發展國民經濟有重要的意義。
2表面活性劑的原料
*zui重要的用途之一是合成表面活性劑,其合成的方法很多，zui先是在脂肪酶或*等酶菌的作用下,按生物發酵原理在室溫使油脂水解,水解率為90%,產品zui適用于日用化妝品工業，脂肪酸甲酯再經過乙氧基化，磺化或其他的反應,可形成親水組分,同時用*酸甲酯可制取更純凈的衍生產品?
2.1脂肪酸
脂肪酸作為表面活性劑的基礎原料已獲得廣泛應用,國外脂肪酸的用途分配為:脂肪醇，金屬皂35%~40%,洗滌劑，肥皂30%~40%,醇酸樹脂，涂料10%~15%，橡膠，輪胎3%~5%,紡織，皮革，造紙3%~5%,潤滑劑 潤滑脂2%~3%,其他3%~5%?可見,脂肪酸的zui大應用領域是日化工業,在化妝品行業中主要用作膏霜的原料,具體實例:
(1)日霜
A硬脂酸 14%
B丙二醇 6%,
三乙醇胺 1.5%,
水 72.5%
C乙醇 2.5%,
二甲基硅氧烷 1.5%,
環二甲基硅氧烷 2.0%,
防腐劑 香精 色料 適量
制法:將硬脂酸在65~70℃熔化后混入B組分,再繼續加熱至70℃,在快速攪拌下慢慢加入C組分,此品具有絲般柔軟感,易于吸收,在低于45℃可貯藏10周。
(2)晚霜
A去離子 53.7%,
* 1.0%,
尼泊金酯 0.2%
BC 14-15
醇苯甲酸酯 15%,
羊毛脂 15%,
凡士林 5.0%,
蜂蠟 3.0%,
吐溫-80 4.0%,
甘油硬脂酸酯與聚
乙二醇硬脂酸酯的混合物 2.0%,
硬脂酸 3.05%,
三乙醇胺 0.6%
C水解粘多糖 5%
D二甲基硅氧烷 1.0%,
重氮烷基脲 0.3%,
香精 0.2%
制法:將去離子水加熱至30℃,加入A組分,混合均勻后再加入B組分,混合冷至室溫,慢慢加入粘多糖,混合,加入D組分,混合。
(3)去斑防皺膏霜
硬脂酸 10%,
白油 5%,
對苯二酚 1%,
甘油硬脂酸酯 3%,
三乙醇胺 0.5%,
十八醇 5%,
* 1%,
尼泊金酯 0.5%,
甘油 2.4%,
香精 1.0%,
去離子水 70%
(4)護手霜
A硬脂酸 15%,
十四酸異內酯 2%,
二甲基硅氧烷 10%
BNaOH 1%,
甘油 13%,
水 54%,
防腐劑 香精 適量
制法:將A組分加熱至80℃,B組分加熱至30℃以上,在緩慢攪拌下將B組分加入A組分中,攪拌冷卻,在低于45℃可穩定貯藏10周以上,此霜具有優良的柔軟和護膚功效。
將硬脂酸與丁醇反應制成硬脂酸丁酯作為油性原料,廣泛用于各種膏霜、口紅、美容化妝品、洗發制品。用于配制膏霜,可使膏體潔白?細膩 亮澤?無油膩感,具有柔潤肌膚?延緩衰老之功效,一般用量為4%;用于口紅能顯著增加潤滑感,增強與各組分的相容性,防止滲油和蠟析出;用于洗發香波,可使毛發柔軟、美態自然、易于梳理、光亮不損傷頭發,一般用量為1%~3%。
脂肪酸與氨的反應產物為脂肪酰胺,其反應溫度180~200℃,反應時間5h,催化劑為鈦酸四異丙酯,產品收率為98%。脂肪酰胺的系列產品大量用于紡織、塑料、日化等行業、廣泛用作柔軟劑，洗滌劑、均染劑如乙二胺辛酰胺,可用作聚酰胺和纖維織物染色的固化促進劑,其二乙醇?辛酰胺/二乙醇胺絡合物可作為化妝品和肥皂的防霉劑。
己酸二乙酰胺用于香波能加速泡沫的形成,可用作洗滌劑的泡沫穩定劑，己酰基烷醇酰胺可增溶高滴定率的肥皂,可使皂基香波混濁,也用于發泡劑和增泡劑。
己酸二乙酰胺加到含酸和鉻酸后處理的染料的印染羊毛的組分內,有利于改善和溶解后者的分散性,己酸二乙醇酰胺可作為纖維素織物染色和聚酰胺的固化劑和聚酯纖維的抗靜電劑，十八酰胺可與石蠟混溶,能提高顏料和染料的分散效果，親和性和附著性,還有潤滑性及脫膜性,可長期貯藏,硬脂酰胺本身具有親油基團和親水基團,在與其他親水基團混合后可生成新的各種類型的表面活性劑,可用于纖維油劑。
用油脂為原料直接制取脂肪酰胺工藝簡單,成本低,污染小,再繼續反應可制得相應的咪唑啉化合物或脂肪酰胺化合物,這些主體成分與其他表面活性劑復配，乳化后可制成紡織品后整理劑。
作為紡織品整理劑的基本組分可以是具有長碳鏈烷基的多乙烯多胺類脂肪酰胺，脂肪酰胺的咪唑啉季銨化合物，脂肪酰胺的碳酰化合物,在上述復合組分中,由于反應條件的差異常含有多元醇的酯類,其有降低纖維摩擦系數的作用,用于合成纖維有平滑，柔軟效果，聚酰胺類多胺表面活性劑可降低纖維的靜摩擦系數,其作用效果相當顯著,用于整理織物手感好,彈性可明顯提高?咪唑啉化合物可賦予織物柔軟，滑爽的性能和較好的抗靜電性，結構中的季銨基?胺基等親水性基團及甘油可改善化學纖維的再濕性,消除靜電作用,改善織物的服用性能。
用油脂制備的后整理劑可使棉織物手感柔軟、蓬松、滑爽,彈性撕破強度明顯改善,織物的白度下降不明顯,起絨效果好,縫紉時無針洞,成品風格好,有明顯的抗靜電效果。
脂肪酸與多胺在180℃縮合除去2mol水后可制成環狀咪唑啉,再用氯乙酸或丙烯酸及其酯類在堿性催化劑作用下合成羧基咪唑啉,兩性咪唑啉無毒,性質溫和,對皮膚刺激性小,已大量用于日用化妝品行業，紡織印染助劑,應用領域逐年擴大,其特點:與各種助劑配伍性好,與樹脂，防縮防皺整理劑?凈洗劑和部分染料能同浴處理,兩性咪唑啉衍生物具有良好的滲透性和凈洗性,對鈣皂的分散性好,且耐硬水，耐電解質,可與其他離子性表面活性劑復配，作為凈洗劑用于呢絨?絲綢和化纖等各種纖維中,兩性咪唑啉表面活性劑對酸堿的適應性強,能在較寬的pH范圍內使用,并且對纖維具有很好的親和力,在與陽離子表面活性劑復配后,可用于各類纖維的潤滑，柔軟和抗靜電處理等。羧基甜菜堿具有良好的平滑、集束、防起毛、防斷頭等功能,用于毛紡加工可作為縮絨劑使用,在合成纖維和棉纖維混紡中用于漿料的抗靜電劑,兼有乳化、分散、潤滑等多種功能，用量為纖維重的0.2%,可使電阻下降,是一種性能優良的抗靜電劑，咪唑啉表面活性劑與樹脂整理劑，熒光增白劑同浴整理,可賦予織物柔軟、滑爽、抗菌防靜電、回彈性、耐磨等功能，與土耳其油復配后,可用作絲織工業泡絲液中的柔軟劑。
脂肪胺是脂肪酸的重要衍生產品之一，在日用化學工業中的應用已相當廣泛，脂肪胺可衍生成羧基甜菜堿,作為香波，護發素其泡沫性。去污力等基本性能良好。由于其刺激性低,功效高,廣泛用于洗滌品、化妝品、合成纖維等，肥皂和皂粉為一種性能安全的洗滌劑,但難溶于冷水,在硬水中與鈣離子形成不溶性的沉淀物,影響去污性,加入甜菜堿后,可解決這些問題。羧基甜菜堿用于織物外用抗靜電劑,對纖維具有較強的吸引力,其抗菌防靜電效果優于陽離子表面活性劑,已在織物柔軟劑中大量應用。
甜菜堿型和咪唑啉型表面活性劑具有其他表面活性劑*的優點:易溶于極性溶劑,在等電點附近無溶解度減小等現象,良好的熱穩定性,高溫下不易水解，可作為特殊的凈洗劑，織物精練劑?鈣皂分散劑;對織物和其他固體表面的強抗靜電性，平滑性，分散性和潤濕性,可用于陽離子表面活性劑難以使用的一浴法工藝中,也可用于對染料，顏料，涂料等固體粒子的分散。潤濕及增溶;對合成纖維的親和力強,不會在織物表面留下水漬或使織物泛黃,也不會使染料變色和抑制熒光增白劑變色;與其他表面活性劑配伍時能產生良好的協同效應,較少的用量即可增強其使用效果;還有殺菌性和抑菌性，良好的乳化性，優異的生物降解性,在日用化學品，紡織，印染等許多行業已獲得日益廣泛的應用。
2.2脂肪酸甲酯
2.2.1高品級的香皂和肥皂
甲酯法制造肥皂為當今工藝,可以制取高質量的肥皂,在連續生產中具有很大的*性,可以省去肥皂干燥步驟,減少水耗及設備裝置。
甲酯法生產香皂工藝:用泵將水、NaOH、甲醇、甲酯分別打入兩個預熱器內,加熱至100℃,然后進入列管式皂化反應器內,用泵循環反應物料,皂化溫度為130~140℃,壓力為0.5~0.6MPa添加物用計量泵供入循環系統內;對物料進行二級濃縮,*級為常壓閃蒸,濃度為50%的皂膠,通過薄膜閥進入膨脹室,第二級為真空蒸發,部分濃縮的皂膠用泵打入加熱器內,然后進行真空蒸發,85%~90%濃度的肥皂用壓條機擠壓出進入肥皂加工線，蒸出的水、甲醇、混合物進入兩個分離器,除去夾帶的皂粉,經冷凝,回收得到的含水甲醇一部分送入皂化工序,其余輸入甲醇精餾塔。
用此法制成的肥皂,干物質含量85%~90%,游離堿含量小于0.1%,較常規法制出的皂起泡性和穩定性好,不易開裂,肥皂中不含鹽,特別適用于生產特種香皂如透明皂,易于生產特定組分的肥皂。
2.2.2脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)
由脂肪酸甲酯用稀釋成3%~4%的SO3氣體磺化劑進行磺化,采用膜式磺化反應器,控制SO3氣體的擴散速度,還有不連續或狹長切口型分配器使液膜厚度均一化,這樣反應初期恒溫反應,而得到色澤理想的產品。
意大利Baiiestra公司采用多管膜式反應器,用簡單方式地維持反應物料的比例,脂肪酸甲酯液體通過同心管縫隙均勻地分布在每根管子內壁,與液體并流,SO3的*流量摩爾數在20%以內,常用雙氧水進行漂白,用量為2%~6%,漂白溫度70~80℃,時間1h,中和采用20%NaOH,溫度低于40℃。
MES的主要用途是替代洗衣粉中的LAS,生產無磷洗衣粉,長期貯藏不降低洗滌能力,而去污、發泡、漂洗性能優良,且能改善粉體的流動性?目前世界上只有意大利、日本、美國和西歐生產MES,其中日本的產量zui大，日本花王公司用脂肪酸甲酯生產肥皂粉,特點是去污力強,耐硬水性好,尤其是生物降解性和漂洗性優于一般洗滌劑,單獨使用時用量為20%,可用于生產洗衣機加酶洗衣粉、復方皂粉等。
2.2.3高碳脂肪醇
世界上脂肪醇有57%是由脂肪酸甲酯生產,以脂肪醇為原料提供的疏水基具有活潑氫,能與環氧乙烷,環氧丙烷加成反應生成一系列重要的非離子表面活性劑,廣泛用于日用化學品中，如醇醚，醇醚經磺化中和制成的醇醚硫酸鹽(AES),脂肪醇經磺化?中和制成的烷基硫酸鹽。非離子表面活性劑具有良好的潤濕、乳化分散、抗靜電和勻染作用,廣泛用于家用洗滌劑、化妝品、紡織品、印染、造紙、制藥、農藥工業,它還在塑料工業中用作發泡劑或泡沫穩定劑,用于皮革、毛加工,石油開采、金屬清洗、切削加工、染料、顏料、油漆工業、3表面活性劑。
3.1土耳其紅油
*在硫酸作用下可生成磺化油,俗稱土耳其紅油，由于其有*的潤滑性，乳化性和分散性,至今一直用作紡織均染劑和皮革加脂劑等，此法的主要副產品為甘油,甘油的潤濕性,在日用化妝品行業有重要的應用，目前甘油的深加工產品已達到1800多種。
3.2烷醇酰胺
精制*或脂肪酸及脂肪酸甲酯為原料與乙醇胺或二乙醇胺反應可生成烷醇酰胺,烷醇酰胺可用作泡沫的穩定劑、乳化劑、抗靜電劑,用于洗滌劑可增加清洗和泡沫的能力,具有優良的鈣皂分散力,與其他表面活性劑共用可大大增加去污力,烷醇酰胺可用于化妝品中,是洗發香波的泡沫穩定劑,用于控制粘度，彈性等,對皮膚的刺激性小,有保護作用。
烷醇酰胺具有良好的潤滑性、凈洗性、抗靜電性,廣泛用于合成纖維中,是合成纖維紡絲油劑的重要組分，作為紡織纖維用的光滑劑,可大大改善天然纖維的性能。
3.3十一烯酸單乙醇酰胺琥珀酸酯磺酸二鈉鹽
十一烯酸單乙醇酰胺琥珀酸二鈉鹽俗稱去頭屑NS，以*為原料,進料速率7.1g/min,用0.5%的過氧化苯甲酰為引發劑,反應溫度55℃,壓力0.006MPa,十一烯酸產率為35.4%,副產物為庚醛,經分離后得粗品,再經冷卻、結晶、壓濾,除去液體不純物,精制得十一烯酸。
十一烯酸分子結構中含有羧基和雙鍵,是重要精細化學品的生產原料,可開發出眾多的高附加值的深加工產品，世界上zui大的十一烯酸生產公司為日本豐國制油公司。十一烯酸主要用作化妝品的原料,合成日用香精的復配原料等。十一烯酸乙酯化后經還原可生產十一烯醇,再經氧化成十一烯醛,具有玫瑰香氣,可用于合成三大香精香料產品，十一烯酸與等量的硫酸作用產物為桃醛,具有強烈的桃香氣,用于各種香料的調合原料，十一烯酸經溴化、酯化后,再與丁二醇鈉反應生成1,6-羥基-1,2-氧雜十六烷酸乙酯,經聚合,解聚制成1,2-氧雜十六烷酸乙酯,經聚合制成內酯可用于皂用香精及調合香料。
十一烯酸與單乙醇酰胺在甲醇鈉的催化作用下于140℃下反應,產物為十一烯酸單乙醇酰胺,具有汪多仁:*的應用開發良好的殺菌能力，穩定性，增稠作用和洗滌效果,使用安全性高,廣泛用于配制液體洗滌制品，各類香波，干洗劑等,也用于各種洗滌粉，餐具清洗劑,其新用途可用于聚合物的抗靜電劑等，它的深加工產品十一烯酸單乙醇酰胺硫酸鹽可用于嬰兒香波，沐浴液等,例如泡沫浴液配方:50%十一烯酸單乙醇酰胺磺基琥珀酸酯二鈉鹽5%,乙基化羊毛脂2%,50%月桂基醚磺化琥珀酸酯二鈉鹽30%,70%月桂基醚硫酸鈉5%,50%吡咯烷酮羧酸鈉4%,防腐劑，香料，顏料等適量,去離子水加至100%，用于洗發香波有較好的護膚功能,用于紡織印染助劑的液體洗滌劑能改善織物的手感，在日化，紡織等行業的年需求增長率為6%。
十一烯酸單乙醇酰胺與順丁烯二酸酐反應,生成的單酯產物與Na2SO3在75℃進行磺化,產物為十一烯酸單乙醇酰胺琥珀酸酯磺酸鈉,其性能優良,具有良好的去頭屑，止癢，殺菌等功效,廣泛用于化妝品中。
4化妝品系列
*具有良好的保濕性，顏料分散性，氧化力強,溫和，無刺激性,與其他樹脂相容性好,在乙醇中的溶解度適宜,*的衍生產品已廣泛用于各類化妝品,是各類化妝品的基料。
4.1氫化*
市售*在含鎳22%,載體8%的催化劑作用下,于110℃,壓力1.0MPa下加氫反應100min生成氫化*，氫化*是一種高熔點的硬酯,可制成分散更均勻的產品,例如抗汗棒,配方為:氫化*4%,環二甲基聚硅氧烷50%,硬化醇25%,A~ZG37020%,Taic1.0%,氫化*與LiOH在100℃的反應產物為鋰基潤滑脂,在國內外市場上有較大的需求量。
4.21,2-羥基硬脂酸
將*加氫裂化可生成1,2-羥基硬脂酸,與相應的醇酯化反應可生成酯類,廣泛地應用于日用化妝品中,其香劑配方:去離子水4.4%,StepanolLX4.0%,StepanolWACLA10%,Incronan2%,羥基硬脂酸乙二酯3%,KathonCG0.05%,Germall0.05%,乳酸0.25%,NaCl0.75%。
*在發油，發膏，唇膏中*,例如唇膏配方:*5%,石蠟8%,*45%,羊毛脂11%,棕櫚蠟5%,肉豆蔻酸異丙酯10%,坎特利拉樹脂9%,顏料，香精，抗氧劑等適量。
5增塑劑
*熱裂化可生產癸二酸,與相應的醇酯化反應生成系列的耐低溫增塑劑，用硝酸氧化*可制得壬二酸,進而合成壬二酸酯,是性能更為良好的增塑劑，*酸甲酯化后,再乙酰化和環氧化可制得環氧乙酰*酸甲酯，*與乙酸在常壓下環氧化,產物為環氧化*,其綜合性能與環氧大豆油相當,廣泛用于PVC的增塑劑和穩定劑。
在*中引入—SO3Na與—PO3Na基團后用于塑制品中具有優良的增塑效果。
6聚氨酯等合成材料
改性*作為多元醇的重要組分可與MDI合成聚氨酯,廣泛用于保溫絕熱材料，包裝材料，防水密封材料，新型建筑材料等,用*還可合成尼龍1010,尼龍9,尼龍610,尼龍810等，目前國內僅能生產尼龍1010,但尼龍1010綜合性能較差,其他品種的開發還僅處于探索階段。
7結語
*的深加工產品附加值高,許多品種在我國還沒有開發,如用于表面活性劑等的產量遠難以滿足國內需求,國內的*衍生產品市場潛力很大，加速*開發衍生產品,將會獲得顯著的經濟和社會效益。
