CN103756195B - 复合增塑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于增塑剂领域，具体涉及一种复合增塑剂。由如下重量百分数的原料组成：DEDB45%～55%、DPGDB35～45%、氯化石蜡8～15%和环氧大豆油2～10%。本发明组成简单合理、原料易得、价格低、无污染、用量少、具有复合化阻燃效果。本发明产品用量少、降低成本，塑化温度低、工艺性能好、制品尺寸稳定。凝固点降低，在北方寒冷的环境中可以正常使用。制备方法为将DEDB、DPGDB、氯化石蜡和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为50-70分钟；工艺合理，易于工业化生产。

Description

复合增塑剂及其制备方法

技术领域

本发明属于增塑剂领域，具体涉及一种复合增塑剂及其制备方法。

背景技术

增塑剂在为人类提供高品质塑料制品中的作用不可或缺，但其带来的安全问题、环境危害，向人类提出了新挑战。目前世界上对于环保增塑剂研制明显滞后于生产和生活的需要，随着科技的进步，一些传统的材料可能会被淘汰，而研发无害、价廉、助剂效果好等优点的新型环保增塑剂作为替代材料，是当下塑胶制品行业发展的关键一环。欧盟自2007年1月禁止在玩具和日用品中使用DBP和DOP。美国和日本等国家也相继出台了对食品包装及玩具等消费品中增塑剂的限制法规。加快淘汰有毒增塑剂和开发推广新型无毒增塑剂已成为必然趋势，研发使用安全、对环境无害的增塑剂已成为行业发展的紧迫课题。因此，要加大新型“无毒型”、环保型增塑剂的研发力度，正确判断市场需求，及时调整生产结构。开发和推广无毒、环保及可生物降解的增塑剂，将性价比更高、安全性更可靠、对环境友好的新一代增塑剂产品推向市场。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合增塑剂，组成简单合理、原料易得、价格低、无污染、用量少、具有环保化、复合化和耐污染、并且有一定的阻燃效果；本发明还提供其制备方法，工艺合理，易于工业化生产。

本发明所述的复合增塑剂，由如下重量分数的原料组成：

DEDB45%～55%、DPGDB35～45%、氯化石蜡8～15%和环氧大豆油2～10%。

其中：

DEDB（二甘醇二苯甲酸酯）分子链中含有苯环结构，使它的分子量增加分子极性增大，与PVC、聚醋酸乙烯等相溶性好，具有增塑效率高，能抑制对油脂的渗出作用等特点，最终能达到降低生产成本的目的。但是DEDB凝固点比较高，限制了其的使用范围和条件，而本发明采用DEDB、DPGDB、氯化石蜡和环氧大豆油复合使用，大大降低了混合物的凝固点，且具有阻燃性。

DPGDB为新型环保型增塑剂，挥发性较低，用于PVC主增塑剂，显示出突出的机械性能，优良的抗煤油抽出性，较好地塑化温度和良好的加工性能DPGDB与高聚物渗混，不在制品表面渗出形成滴液或液膜，也不形成表面硬壳，具有比任何二苯甲酸酯类增塑剂更低的凝固温度。在-30℃(-22℉)时趋于形成玻璃体或超冷液体，DPGDB的主要优点为用量少、塑化温度低、工艺性能好、制品尺寸稳定。本发明中DEDB、DPGDB、氯化石蜡和环氧大豆油复合使用，由于DPGDB的凝固点很低，小于-20℃，这几种物质能很好的融合在一起，形成稳定的共混物，其凝固点能达到-30℃以下。本发明充分发挥了各组分的优点，有效抑制各组分的缺点，克服了DEDB凝固点高，易挥发，不稳定的缺点。

氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂，缺点是耐老化和耐低温性能较差，粘度较大。氯化石蜡优选为氯化石蜡52，氯化石蜡与其他组分形成稳定的共混物，且具有阻燃性。

环氧大豆油与PVC树脂相容性好，挥发性低、迁移性小。具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度、耐候性及电性能，且无毒性。环氧大豆油相对分子量为1000左右，大大高于普通增塑剂的分子量，因此它有良好的耐挥发、不易迁移、不易散失性能，这对保持制品光、热稳定性和延长使用寿命是十分有益的。

本发明提供的复合增塑剂的作用机理是：

聚合物的塑性行为与其分子间的作用力密切相关，其值的大小取决于聚合物的极性，极性越强，分子间作用力愈大。由于PVC是强极性的聚合物，分子间相互作用力很大。增塑剂的作用在于削弱聚合物分子间的次价键，增加分子链的移动性，从而达到降低软化温度、熔融温度和玻璃化温度，提高树脂加工流动性和制品柔软性的目的。由于DEDB、DPGDB的分子结构存在酯基极性基团，与PVC大分子中的氯原子极性基团相互作用，代替了PVC大分子间原来的极性联结，降低了聚合物分子间的次价键力。在升高温度的情况下，DEDB分子插入到PVC分子链间，DEDB中的酯基与PVC中的氯原子相互吸引，并使DEDB的苯环极化而产生诱导偶极，DEDB与PVC的分子链就很好地结合在一起。此外，DEDB中的非极性亚甲基夹在PVC分子链间，削弱了PVC分子间力，使相邻大分子极性基分子间力减小，而起到屏蔽作用，使PVC在变形时链的移动变得容易，塑性增加。DEDB和DPGDB的分子链中含有苯环结构，分子极性增大，当其分子插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的应力，增加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加，其与聚合物相溶性好，增塑效率高。当氯化石蜡、DEDB与DPGDB、环氧大豆油复合使用时，由于DPGDB的凝固点很低，小于-20℃，这几种物质能很好的融合在一起，形成稳定的共混物，其凝固点能达到-30℃以下。且几种组分分子彼此能相互容纳共存于PVC分子之间形成稳定的增塑体系，具有增塑效果优良，低挥发性、阻燃性、电绝缘性、价廉等优点，凝固点低，耐污染。

本发明所述的复合增塑剂的制备方法，包括以下步骤：

将DEDB、DPGDB、氯化石蜡和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为50-70分钟。

本发明提供的增塑剂可作为添加剂直接添加到所要生产的塑料、橡胶等产品中，用量一般在产品重量的20%-60%。

本发明的复合增塑剂产品可广泛用于中低端塑料制品，如：PVC膜、PVC管、电线电缆、鞋材、手套、地板革、地毯、人造革、地板料、墙纸、软硬管材、汽车胶垫等生产行业。加入本发明的复合增塑剂后，能缩短加工时间和塑化时间，提高抗张强度，机械性能优于DOP，制品表面平滑明亮、力学稳定、光泽性好，能改善制品的挠曲性、热扭变性和制品的柔韧性及粘合性，增塑效率高，相溶性好，不易氧化和挥发，具有优良性能的耐污染增塑剂，本品还具有一定的阻燃性。由于具有较低的初黏性和卓越的黏度稳定性与可加工性，因此该增塑剂可以满足高速的制模生产效率和循环周期要求，并且能保证表面厚度一致。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明组成简单合理、原料易得、价格低、无污染、用量少、具有复合化增塑效果。

（2）本发明产品低温性能好，制品在低温下仍保持其柔韧性。凝固点较低的DPGDB，氯化石蜡、环氧大豆油与DEDB有协同作用，在零下30度，依然具有良好的流动性，，在北方寒冷的环境中可以正常使用。

（3）塑化温度低、机械性能好、制品尺寸稳定。

（4）具备很好的阻燃性和稳定性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

由如下重量分数的原料组成：DEDB45%、DPGDB45%、氯化石蜡528%和环氧大豆油2%。

制备方法：将DEDB、DPGDB、氯化石蜡52和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为60分钟。

实施例2

由如下重量分数的原料组成：DEDB45%、DPGDB35%、氯化石蜡5215%和环氧大豆油5%。

制备方法：将DEDB、DPGDB、氯化石蜡52和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为50分钟。

实施例3

由如下重量分数的原料组成：DEDB55%、DPGDB35%、氯化石蜡528%和环氧大豆油2%。

制备方法：将DEDB、DPGDB、氯化石蜡52和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为55分钟。

实施例4

由如下重量分数的原料组成：DEDB45%、DPGDB35%、氯化石蜡5210%和环氧大豆油10%。

制备方法：将DEDB、DPGDB、氯化石蜡52和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为55分钟。

将实施例1-4制备得到的产品进行性能测试，测试结果见表1。

表1实施例1-4制备得到的产品的性能测试结果

Claims (3)

1.一种复合增塑剂，其特征在于：由如下重量百分数的原料组成：

DEDB45%～55%、DPGDB35～45%、氯化石蜡8～15%和环氧大豆油2～10%。

2.根据权利要求1所述的复合增塑剂，其特征在于：氯化石蜡为氯化石蜡52。

3.一种权利要求1或2所述的复合增塑剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将DEDB、DPGDB、氯化石蜡和环氧大豆油依次加入缓冲搅拌机，搅拌混合均匀即得产品，搅拌时间为50-70分钟。