CN107586398A - 一种无色无味液体塑料润滑剂及合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明技术属于精细化工技术领域，涉及一种新型的塑料加工用的润滑剂：2‑（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，是一种塑料加工中使用的润滑剂和稳定剂复配用的主要功能原料，本发明的目的在于提供一种与有机锡稳定剂添加的其他辅助稳定剂，增塑剂，与Ca/Zn复合物中添加的多元醇、有机锡、沸石、亚磷酸酯、β‑二酮等都有很好的相容性和具有明显的协同效应的无色无味液体塑料润滑剂。
Description
技术领域
本发明技术属于精细化工技术领域，涉及一种新型的塑料加工用的润滑剂：2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，是一种塑料加工中使用的润滑剂和稳定剂复配用的主要功能原料。
背景技术
塑料（PVC）加工使用的热稳定剂传统上主要有：有机金属皂类、有机锡类、复合稳定剂类等。有机锡类稳定剂是现阶段较好的热稳定剂种类，能够使透明制品保持很高的透明度，并且用量较少，但这一产品只有稳定性，无其他功能，如无润滑性。需要添加其他辅助稳定剂，增塑剂，润滑剂，以弥补稳定剂的不足之处，优化组合，取长补短，制造出好的产品。复合稳定剂以钙/锌复合稳定剂为多，体系内以钙/锌盐为主，还包含有机辅助稳定剂、抗氧剂和润滑剂，对PVC的稳定性和加工性能有重要影响。开发钙/锌复合稳定剂，研究如何发挥各组份的协同作用,研制高效环保型稳定剂,对促进PVC传统产业升级和发展具有重要作用。复合稳定剂同样需要好的助剂与其复配，来实现PVC热稳定的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种与有机锡稳定剂添加的其他辅助稳定剂，增塑剂，与Ca/Zn复合物中添加的多元醇、有机锡、沸石、亚磷酸酯、β-二酮等都有很好的相容性和具有明显的协同效应的无色无味液体塑料润滑剂。
本发明一种无色无味液体塑料润滑剂，其特征是名称为：2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，其分子结构式是：
异辛酸 异辛酸
Ⅰ Ⅰ
异辛酸-季戊四醇-己二酸-季戊四醇-异辛酸
Ⅰ Ⅰ
异辛酸 异辛酸
分子量：1138。
本发明无色无味液体塑料润滑剂的合成方法分为三步合成：第一步是季戊四醇与异辛酸的酯化合成，制取三异辛酸季戊四醇酯，其化学反应方程式：
3异辛酸+季戊四醇—→三异辛酸季戊四醇酯 + 3水
第一步的反应过程是：在装有电动搅拌、电加热、回流冷凝器、测温系统的反应瓶中，将季戊四醇与异辛酸按摩尔比1：3配比加入反应瓶中进行酯化反应，催化剂为氯化亚锡，用量0.3-0.2%，反应温度150-230℃，反应时间60-180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，得到产物三异辛酸季戊四醇酯；
第二步是三异辛酸季戊四醇酯与己二酸的合成，制取2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，其化学反应方程式：
2三异辛酸季戊四醇酯 + 己二酸
—→2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯 + 2水
第二步的反应过程是：在第一步反应得到的产物三异辛酸季戊四醇酯中加入己二酸，按三异辛酸季戊四醇酯和己二酸的摩尔比2：1配比，催化剂为磷酸，用量0.4-0.6%，反应温度140-200℃，反应时间120-180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，得到产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯；
第三步的操作过程是：在第二步反应得到的产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯中加入脱色剂活性碳，活性碳用量为总投料量的1-2%，在100-110℃，在真空条件下搅拌操作40-60分钟，然后停止搅拌，关闭真空，用滤纸进行过滤，得到无色无味的产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
作为优选，第三步的操作加入脱色剂活性碳，也可以在第一步反应中就加入，待第二步反应结束后，冷却到100℃以下，产物用过滤纸进行过滤，除去活性碳，得到无色无味液体塑料润滑剂—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
本发明用途可作为橡塑制品加工的润滑剂和作为塑料稳定剂复配用的主要功能原料使用。也可以作为化妆品的原料。
作为优选，其特征是所述的催化剂还包括：磷酸、酞酸四丁酯、酞酸异丙酯、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、氧化亚锡、氯化亚锡。
作为优选，其特征是所述的异辛酸还包括与其结构性能相同的不同脂肪酸所合成的产品，这些脂肪酸有：正辛酸、异辛酸、辛癸酸、正癸酸、十二酸（月桂酸）、十四酸（肉豆寇酸）、十六酸（棕榈酸）、十八酸（硬脂酸）、异十八酸、芥酸等，可合成液体和固体的塑料润滑剂产品，原料季戊四醇还包括与其结构性能相似的双季戊四醇。
作为优选，其特征是所述的原料配比按摩尔比来计算，1摩尔的量就是指该化合物的分子量。如异辛酸分子量为144，则1摩尔异辛酸即为144。季戊四醇分子量为136，则1摩尔季戊四醇即为136。己二酸分子量为146，则1摩尔己二酸即为146。不同的脂肪酸可用其分子量来进行计量。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：无色无味液体塑料润滑剂高效环保，与有机锡稳定剂添加的其他辅助稳定剂，增塑剂，与Ca/Zn复合物中添加的多元醇、有机锡、沸石、亚磷酸酯、β-二酮等都有很好的相容性和具有明显的协同效应。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
实例一。
在装有电动搅拌、电加热、回流冷凝器、测温系统的反应瓶中，季戊四醇136克，异辛酸432克加入反应瓶中进行酯化反应，催化剂为氯化亚锡，用量0.3-0.2%，反应温度150-230℃，反应时间180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，加入己二酸73克，加入催化剂为磷酸3克，反应温度140-200℃，反应时间120分钟，反应结束后冷却至100℃以下，加入脱色剂活性碳8克，在110℃，在真空条件下搅拌操作45分钟。然后停止搅拌，关闭真空，用滤纸进行过滤，得到无色无味的透明液体产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
实例二。
在装有电动搅拌、电加热、回流冷凝器、测温系统的反应瓶中，季戊四醇136克，异辛酸432克，催化剂氯化亚锡1.7克，活性碳10克，分别加入反应瓶中，升温进行酯化反应，反应温度150-230℃，反应时间180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，加入己二酸73克，重新升温至140-200℃，反应时间150分钟，反应结束后冷却至100℃以下，用滤纸进行过滤，得到无色无味的透明液体产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
实例三。
在装有电动搅拌、电加热、回流冷凝器、测温系统的反应瓶中，季戊四醇136克，正辛酸432克，催化剂酞酸异丙酯3克，活性碳10克，分别加入反应瓶中，升温进行酯化反应，反应温度150-230℃，反应时间180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，加入己二酸73克，催化剂酞酸异丙酯1克，重新升温至140-200℃，反应时间150分钟，反应结束后冷却至100℃以下，用滤纸进行过滤，得到无色无味的透明液体产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
Claims (6)
1.一种无色无味液体塑料润滑剂，其特征是名称为：2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，其分子结构式是：
异辛酸 异辛酸
Ⅰ Ⅰ
异辛酸-季戊四醇-己二酸-季戊四醇-异辛酸
Ⅰ Ⅰ
异辛酸 异辛酸
分子量：1138。
2.根据权利要求1所述的无色无味液体塑料润滑剂的合成方法，其特征是分为三步合成：第一步是季戊四醇与异辛酸的酯化合成，制取三异辛酸季戊四醇酯，其化学反应方程式：
3异辛酸+季戊四醇—→三异辛酸季戊四醇酯 + 3水
第一步的反应过程是：在装有电动搅拌、电加热、回流冷凝器、测温系统的反应瓶中，将季戊四醇与异辛酸按摩尔比1：3配比加入反应瓶中进行酯化反应，催化剂为氯化亚锡，用量0.3-0.2%，反应温度150-230℃，反应时间60-180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，得到产物三异辛酸季戊四醇酯；
第二步是三异辛酸季戊四醇酯与己二酸的合成，制取2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯，其化学反应方程式：
2三异辛酸季戊四醇酯 + 己二酸
—→2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯 + 2水
第二步的反应过程是：在第一步反应得到的产物三异辛酸季戊四醇酯中加入己二酸，按三异辛酸季戊四醇酯和己二酸的摩尔比2：1配比，催化剂为磷酸，用量0.4-0.6%，反应温度140-200℃，反应时间120-180分钟，反应结束后冷却至100℃以下，得到产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯；
第三步的操作过程是：在第二步反应得到的产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯中加入脱色剂活性碳，活性碳用量为总投料量的1-2%，在100-110℃，在真空条件下搅拌操作40-60分钟，然后停止搅拌，关闭真空，用滤纸进行过滤，得到无色无味的产物—2-（三异辛酸季戊四醇）己二酸酯。
3.根据权利要求1所述的无色无味液体塑料润滑剂，其特征是可作为橡塑制品加工的润滑剂和作为塑料稳定剂复配用的主要功能原料使用。
4.根据权利要求2所述的无色无味液体塑料润滑剂的合成方法，其特征是所述的催化剂还包括：磷酸、酞酸四丁酯、酞酸异丙酯、硫酸氢钠、对甲苯磺酸、氧化亚锡、氯化亚锡。
5.根据权利要求2所述的无色无味液体塑料润滑剂的合成方法，其特征是所述的异辛酸还包括与其结构性能相同的不同脂肪酸所合成的产品，这些脂肪酸有：正辛酸、异辛酸、辛癸酸、正癸酸、十二酸（月桂酸）、十四酸（肉豆寇酸）、十六酸（棕榈酸）、十八酸（硬脂酸）、异十八酸、芥酸等。
6.根据权利要求2所述的无色无味液体塑料润滑剂的合成方法，其特征是所述的原料配比按摩尔比来计算，1摩尔的量就是指该化合物的分子量。
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