CN102604155A

CN102604155A - 一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法

Info

Publication number: CN102604155A
Application number: CN2012100504926A
Authority: CN
Inventors: 史伟泽; 葛志东; 史津辉
Original assignee: WUXI WEIFENG CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: WUXI WEIFENG CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明提供了一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，该方法主要是将多元醇与一元或多元酸在乙酸锆的催化下加热回流合成混合酯；其中，加热温度为220～250℃，反应时间为8～10小时，乙酸锆的用量为原料总重的0.05～0.2％。本发明增塑剂可用于聚合树脂尤其是氯化聚乙烯树脂，为多种聚合物提供耐寒性、低挥发性、高绝缘性等一种或多种性能，且使用安全、环保。

Description

一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，尤其是一种用于聚氯乙烯树脂不含邻苯二甲酸酯的增塑剂，为醇和酸合成的混合酯，同时可通过配方设计达到不同的性能要求。

背景技术

增塑剂是加入到聚合树脂中提供柔韧性的化合物或混合物，以酯类物质为主。邻苯二甲酸酯是用于聚合树脂的主增塑剂，虽经历了超过40年以上的检验，且仍被使用，研究表明，邻苯二甲酸酯可干扰内分泌，使男性精子数量减少、运动能力低下、形态异常，严重的还会导致死精症和睾丸癌，是造成男性生殖问题的“罪魁祸首”，其对人类的潜在危害在被关注中不断被提出和认识，因此，需要其它不含邻苯二甲酸酯的增塑剂用于聚合物中作为替代物，但目前依然未找到性能可与邻苯二甲酸酯相提并论的相关产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、安全、有效的不含邻苯二甲酸酯的增塑剂的制备方法，该增塑剂可用于聚合树脂尤其是氯化聚乙烯树脂，其主要优势在于既提供产品，又兼具性能。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，该方法主要是以多元醇与一元或多元酸为原料，在乙酸锆的催化下加热回流合成混合酯；其中，加热温度为230～250℃，反应时间为8～10小时，乙酸锆的用量为原料总重的0.05～0.2％。

上述加热温度优选为230～240℃，反应时间优选为9～10小时，反应采用的溶剂为二甲苯，用量为原料总重的5～10％。

所述的多元醇可为二元醇、三元醇、四元醇、五元醇及六元醇中的一种或几种。二元醇优选为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-环戊二醇、新戊二醇中的一种或几种。三元醇优选为丙三醇。四元醇优选为季戊四醇、双季戊四醇中的一种或两种。五元醇优选为葡萄糖、果糖中的一种或两种。六元醇优选为甘露醇。

所述的多元酸可为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、马来酸、富马酸、苯甲酸、苯乙酸、对甲基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、对苯二甲酸或其异构体中的一种或几种。

其中，多元醇与一元或多元酸的摩尔比为1∶2～2.5，优选1∶2.2～2.5。

本发明所述的醇可与所述的酸生成二个至六个酯基团的物质，生成的混合酯具有低挥发的特性，增塑效果和挥发性较平衡。本发明生成的酯可根据不同性能要求进行配方设计。采用本发明方法制备得到的混合酯的增塑效果和挥发性、电性能、耐热性均优异。

本发明方法得到的混合酯可以为六个酯基团单分子小于15％，二个酯基团单分子大于90％，同时可以烷基一元羧酸为原料，烷基碳原子数在2至12之间，优选4至6之间。或者六个酯基团单分子小于5％，二个酯基团单分子大于75％，四个酯基团单分子大于10％，同时可以一元羧酸为原料，烷基碳原子数在4至8之间，优选烷基含量小于80％，芳基含量大于10％。或者四个酯基团单分子小于15％，二个酯基团单分子大于80％，同时可以一元羧酸为原料，烷基碳原子数在4至9之间，优选烷基含量大于80％，芳基含量小于15％。

与现有技术比较本发明的有益效果：本发明提供一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，该方法简单、可控，得到的增塑剂可用于聚合树脂尤其是氯化聚乙烯树脂，可在不含邻苯二甲酸酯的基础上，为多种聚合物提供耐寒性、低挥发性、高绝缘性等一种或多种性能，且使用安全、环保。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明阐述本发明，并不局限于以下实施例。

实施例1

四口烧瓶装有搅拌器、分水器、温度计、氮气流，将季戊四醇0.1mol，二乙二醇0.85mol，双季戊四醇0.05mol，丁酸1mol，苯甲酸0.5mol，异辛酸1mol，占原料总质量0.1％的乙酸锆，投入烧瓶中，加热至230℃，占原料总质量7％的二甲苯回流，反应10小时，施加真空，脱出过量的酸。冷却至70℃，加入质量浓度为5％的碳酸钠中和，水洗，脱色，得棕褐色产品416g，收率92％。

实施例2

四口烧瓶装有搅拌器、分水器、温度计、氮气流，将丙三醇0.9mol，二乙二醇0.1mol，戊酸1.5mol，异壬酸1.7mol、占原料总质量0.2％的乙酸锆，投入烧瓶中，加热至230℃，占原料总质量7％的二甲苯回流，反应8小时，施加真空，脱出过量的酸。冷却至70℃，加入质量浓度为5％的碳酸钠中和，水洗，脱色，得棕色产品377g，收率90％。

实施例3

四口烧瓶装有搅拌器、分水器、温度计、氮气流，将季戊四醇0.1mol，二乙二醇0.9mol，异辛酸1.1mol，苯甲酸0.4mol，异壬酸1mol，占原料总质量0.05％的乙酸锆，，投入烧瓶中，加热至240℃，占原料总质量7％的二甲苯回流，反应9小时，施加真空，脱出过量的酸。冷却至70℃，加入质量浓度为5％的碳酸钠中和，水洗，脱色，得棕褐色产品425g，收率93％。

上述实施例得到的产品经检测：耐寒温度为-65℃(ASTM D746-79)，挥发率为0.2％(ASTM D1203-67)，电阻率为1.9×10¹³Ω.cm(ASTM D257-78)。

Claims

1.一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于该方法是以多元醇与一元或多元酸为原料，在乙酸锆的催化下加热回流合成混合酯；其中，加热温度为230～250℃，反应时间为8～10小时，乙酸锆的用量为原料总重的0.05～0.2％。

2.根据权利要求1所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的加热温度为230～240℃，反应时间为9～10小时。

3.根据权利要求1所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的多元醇为二元醇、三元醇、四元醇、五元醇及六元醇中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的二元醇为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-环戊二醇、新戊二醇中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的三元醇为丙三醇。

6.根据权利要求3所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的四元醇为季戊四醇、双季戊四醇中的一种或两种。

7.根据权利要求3所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的五元醇为葡萄糖、果糖中的一种或两种。

8.根据权利要求3所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的六元醇为甘露醇。

9.根据权利要求1所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的多元酸为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、马来酸、富马酸、苯甲酸、苯乙酸、对甲基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、对苯二甲酸或其异构体中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，其特征在于所述的多元醇与一元或多元酸的摩尔比为1∶2～2.5。