CN110041195A - 一种脂肪酸多酯pvc增塑剂及其制备方法 - Google Patents

一种脂肪酸多酯pvc增塑剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脂肪酸多酯PVC增塑剂及其制备方法，主要应用于软质PVC塑料制品中。本发明主要包括：①脂肪酸甘油酯的环氧化制备工艺，②环氧化脂肪酸甘油酯的酯交换反应制备环氧脂肪酸单酯，③环氧脂肪酸单酯的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯PVC增塑剂的工艺。所制备的增塑剂粘度范围在500～1500mPa.s，酸值小于1.0mg/g，开口闪点大于200℃淡黄色(hazen≤350)透明液体。所用原料来源广可再生，增塑剂分子中极性键含量高以及长脂肪链的存在，具有闪点高，耐挥发性、耐析出性、耐寒性和增塑效率更好的优点，同时能提高PVC制品的热稳定性能，也可以完全替代DOP制备具有特殊性能PVC制品。

Description

一种脂肪酸多酯PVC增塑剂及其制备方法
技术领域
本发明属于生物基材料领域，涉及一种环保型、生物基PVC增塑剂脂肪酸多酯的制备方法。
背景技术
增塑剂是添加到高分子材料中能改变材料塑性，使之更容易加工，制品更柔软的塑料添加剂。PVC增塑剂是我国目前用量超过百万吨的精细化学品之一，其中邻苯类增塑剂占80％以上，然而随着“塑化风波”事故的频发，国内社会对增塑剂安全性及环保性的日益重视，非邻苯类环保型增塑剂的市场及用量日益增大。市场流通增塑剂产品高达百余种，生产工艺及原料组成也是千差百别，而使用量最大的是DOP、DOTP、DBP、DINP这四大增塑剂产品，但是随着各国环保意识的提高，消费理念改变，以绿色、环保的增塑剂新产品代替传统品种已成大势所趋。目前高品质环保型增塑剂的生产专利技术多掌握在国外大公司的手中，如美国Eastman的TXIB(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸)，德国BASF公司的DINCH(1,2- 环己二羧酸二(异壬基酯)等，低毒高效，但其售价不菲，制约着其在我国的应用范围，也使我国该行业受制于人，因此加快发展开发高品质绿色环保型PVC增塑剂刻不容缓。植物油基增塑剂是一类无毒环保型增塑剂，一直是塑料工业与增塑剂生产企业关注的热点，如Danisco 公司开发的油脂基增塑剂乙酰化蓖麻油商品名为Grindsted Soft-N-Safe(WO 2001014466 A1, 2001)，无毒高效，可直接替代传统的邻苯二甲酸酯类增塑剂。环保型油脂基增塑剂最近几年发展较快，已成为研究的焦点。目前国内外对油脂基增塑剂的研究多集中在：通过环氧化、酯化、聚合、氯化等化学手段对油脂改性制备出不同结构与性能的产品，研究合成工艺、产品结构对PVC材料的塑化性、耐析出性、耐寒性、热稳定性能的影响，以及在某些特殊材料中的应用。然而单独环氧化改性的油脂基增塑剂本身分子结构就决定它不能作为PVC主增塑剂使用，另外由于油脂基增塑剂纯度相差较大，造成产品性能上差别也较大，与PVC树脂相容差、易析出，只能作为辅助增塑剂使用，这也是当下油脂基增塑剂的致命缺陷，因此品质差，价格低。
发明内容
技术问题：本发明提供一种脂肪酸多酯PVC增塑剂及其制备方法，该方法将来源广泛、价格低廉和绿色环保的脂肪酸甘油酯通过环氧化、酯交换、开环和酯化反应等化学反应制备出一种新型结构的、油脂含量大于80％的且性能优良的PVC增塑剂，本发明制备工艺简单，可工业化生产，成本低，由此制备出增塑剂无毒、高效、热稳定性和耐寒性均由于DOP。
技术方案：一种脂肪酸多酯PVC增塑剂，主要成分的化学结构式如下：
其中，R1＝CH3orC2H5orC3H7orC4H9 R2＝CH3orC2H5orC3H7orC4H9；上述三种结构中的任意一种，或者任意两种的任意比例的组合，或者是这三种的任意比例组合，或者含有这三种结构任意组合达到总质量百分数大于80％混合物。
所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，步骤为：
第一步，制备环氧化脂肪酸甘油酯：双氧水与脂肪酸甘油酯、甲酸和催化剂反应，控制反应温度不高于65℃，双氧水添加完毕后保持65℃，反应2～6h后中和、水洗和干燥得到环氧值不低于5.0％淡黄色环氧化脂肪酸甘油脂；或者直接选用碘值大于80的脂肪酸单酯进行环氧化反应制备环氧化脂肪酸酯；
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子一元醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化脂肪酸甘油酯或者环氧化脂肪酸酯和催化剂、小分子一元醇类，在40～65℃反应5min～60min后停止反应，静置分层去除下层副产物甘油，回收上层液中的醇类，得到环氧化脂肪酸酯；
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将制得的环氧化脂肪酸酯、开环试剂小分子羧酸和催化剂在50～180℃反应1～6h，直到环氧值小于0.2，停止反应，然后加入定量酸酐酯化反应1-6h停止反应、回收羧酸，中和、水洗和干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂；如果第一步中直接选用碘值大于80但是小于100的脂肪酸单酯进行环氧化反应制备环氧化脂肪酸酯，则在该步中需要在干燥过后继续升温减压蒸馏除去不参与反应的饱和脂肪酸单酯。
所述的脂肪酸甘油酯为大豆油、菜籽油、米糠油、玉米油、蓖麻油、棉籽油、葵花籽等含有不饱和双键的植物油脂；或者是油餐厨废弃油脂、潲水油、酸化油等含有脂肪酸双键的非食用废弃油脂；所述的碘值大于80的脂肪酸酯，其中包括：脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯中的至少一种或者几种组合。
第二步中的小分子一元醇为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇、辛醇中的任意一种。
第二步中的催化剂为甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化铅、三乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺中的任意一种，用量为总反应物质量的1～10‰。
第三步中的开环试剂小分子羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸中的任意一种。
第三步中，以环氧值计算，开环试剂小分子羧酸与环氧化脂肪酸酯的摩尔比为3～6。
第三步中所述的催化剂为三甲胺、二乙烯三胺、二甲基咪唑、钛酸四丁酯、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、磷钨杂多酸季铵盐中的任意一种，用量为环氧化脂肪酸甲酯的质量的 0.1～2％。
第三步中所述的酸酐为乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐中的任意一种，用量以环氧值计算，酸酐与环氧化脂肪酸酯的摩尔比为1.5～2.5。
第一步中脂肪酸甘油酯∶甲酸∶双氧水∶催化剂＝1∶0.06～0.1∶0.3～1.0∶0.01～0.1wt；第二步中环氧化脂肪酸甘油∶醇∶催化剂＝1∶0.3～0.8∶0.01～0.1wt。
有益效果：①本发明以脂肪酸甘油酯为主要原料制备的生物基增塑剂，原料廉价易得，绿色环保，同时可减轻对石化资源的依赖。
②由于极性键含量高以及长脂肪链的存在，与邻苯二甲酸二辛脂(DOP)和环氧脂肪酸甲酯相比耐析出性、耐寒性和增塑效率更好，同时能提高PVC制品的热稳定性能，也可以完全替代DOP制备具有特殊性能PVC制品。所制备的增塑剂粘度范围在500～1500mPa.s，酸值小于1.0mg/g，开口闪点大于200℃淡黄色(hazen≤350)透明液体。
③本发明先对脂肪酸甘油酯进行环氧化，然后再酯交换制备环氧化脂肪酸单酯，该反应可以在10-20min内完成，利用环氧脂肪酸酯开环反应，与之前工艺(先对脂肪酸甘油酯酯交换然后环氧化)相比生产时间大大缩短，效率提高且副反应少，条件温和，在一般增塑剂的生产厂家中，不改变生产设备可直接用于对该增塑剂的生产，非常适合工业化生产。
附图说明
图1中为脂肪酸多酯PVC增塑剂制备的工艺流程图。
图2为实施例1得到的大豆油脂肪酸多酯PVC增塑剂、环氧大豆油(ESO)和对苯二甲酸二辛脂(DOTP)增塑的PVC样品的动态热机械分析测试(DMA)中的损耗因子Tanδ变化曲线(峰值温度为玻璃化转变温度Tg)。
具体实施方法
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围，所有原料均为市售工业级产品。
实施例1
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化大豆油ESO)的制备：取35wt.％浓度的双氧水 45mL滴加到已加入50g大豆油(碘值122)、3mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为6.2％淡黄色的环氧化大豆油。
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化大豆油50g，20g甲醇(含水量小于0.2wt.％)和0.5g甲醇钠催化剂在250ml的三水烧瓶中，50℃条件反应10min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧化大豆油酸甲酯，环氧值为6.2％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化大豆油酸甲酯50g、乙酸30g和催化剂二乙烯三胺0.5g在110℃反应3h，直到环氧值小于0.2，停止反应，然后加入乙酸酐20g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收过量乙酸。用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯 PVC增塑剂55g；酸值0.2mg/g，黏度518mPa.s，开口闪点215℃。
实施例2
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化菜籽油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水50mL滴加到已加入50g菜籽油(碘值105)、3mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为5.8％淡黄色的环氧化菜籽油。第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化菜籽油50g，20g甲醇(含水量小于0.2wt.％)和0.45g甲醇钾催化剂在250ml的三水烧瓶中，55℃条件反应12min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧化菜籽油酸甲酯，环氧值为5.8％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化菜籽油酸甲酯50g、乙酸30g和催化剂二甲基咪唑0.4g在110℃反应3.5h，直到环氧值小于0.2，停止反应，然后加入乙酸酐20g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收过量乙酸。用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯 PVC增塑剂54g；酸值0.22mg/g，黏度718mPa.s，开口闪点212℃。
实施例3
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化玉米油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水50mL 滴加到已加入50g玉米油(碘值108)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为6.0％淡黄色的环氧化玉米油。
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化玉米油50g，35g乙醇(含水量小于0.2wt.％)和0.6g氢氧化锂催化剂在250ml 的三水烧瓶中，55℃条件反应15min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧玉米油酸乙酯，环氧值为5.9％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化玉米油酸酸乙酯50g、丙酸40g和催化剂四丁基溴化铵0.35g在110℃反应5h，直到环氧值小于 0.2，停止反应，回收过量丙酸回用；然后加入乙酸酐20g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收过量乙酸。用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯PVC增塑剂55g；酸值0.18mg/g，黏度818mPa.s，开口闪点220℃。
实施例4
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化蓖麻油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水30mL滴加到已加入50g蓖麻油(碘值82)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为4.2％淡黄色的环氧化蓖麻油。第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化蓖麻油50g，35g丁醇(含水量小于0.2wt.％)和0.6g氢氧化钠催化剂在250ml的三水烧瓶中，50℃条件反应15min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧蓖麻油酸丁酯，环氧值为4.2％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化蓖麻油酸丁酯50g、丁酸40g和催化剂四丁基氯化铵0.25g在140℃反应3h，直到环氧值小于0.2，停止反应，回收过量丁酸回用；然后加入乙酸酐30g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收乙酸。用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯PVC增塑剂56g；酸值0.18mg/g，黏度960mPa.s，开口闪点228℃。
实施例5
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化棉籽油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水30mL 滴加到已加入50g棉籽油(碘值112)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为6.0％淡黄色的环氧化棉籽油。
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化棉籽油50g，35g丁醇(含水量小于0.2wt.％)和0.6g氢氧化钠催化剂在250ml 的三水烧瓶中，50℃条件反应15min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧蓖麻油酸丁酯，环氧值为6.0％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化棉籽油酸丁酯50g、丁酸40g和催化剂四丁基氯化铵0.25g在140℃反应3h，直到环氧值小于0.2，停止反应，回收过量丁酸回用；然后加入丙酸酐30g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收乙酸。用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯PVC增塑剂56g；酸值0.18mg/g，黏度960mPa.s，开口闪点228℃。
实施例6
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化地沟油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水30mL 滴加到已加入50g餐厨废弃油脂(碘值85，酸值16，水分0.08％，机械杂质0.02％)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应2h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为4.1％淡黄色的环氧化餐厨废弃油脂。
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化餐厨废弃油脂50g，28g丁醇(含水量小于0.2wt.％)和1.0g氢氧钙催化剂在 250ml的三水烧瓶中，55℃条件反应20min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧蓖麻油酸丁酯，环氧值为4.0％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化餐厨废弃油脂酸丁酯50g、己酸40g和催化剂磷钨杂多酸季铵盐0.2g在160℃反应4h，直到环氧值小于0.2，停止反应，回收过量丁酸回用；然后加入乙酸酐20g酯化回流反应2h停止反应、然后减压回收乙酸。升温到240℃减压蒸馏饱和的脂肪酸丁酯，接着冷却到90℃，用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯 PVC增塑剂55g；酸值0.21mg/g，黏度1060mPa.s，开口闪点232℃。
实施例7
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化潲水油)的制备：取35wt.％浓度的双氧水30mL 滴加到已加入50g潲水油(碘值92，酸值1.6，水分0.05％)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应4h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为4.5％淡黄色的环氧化潲水油。
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化潲水油50g，28g丁醇(含水量小于0.2wt.％)和0.8g一乙醇胺催化剂在250ml 的三水烧瓶中，60℃条件反应15min，然后分层去除副产甘油，上层液体水洗得到环氧潲水油酸丁酯，环氧值为4.4％。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第二步制得的环氧化餐厨废弃油脂酸丁酯50g、乙酸40g和催化剂三乙胺0.2g在160℃反应4h，直到环氧值小于0.2，停止反应，回收过量丁酸回用；然后加入丙酸酐35g酯化回流反应4.5h停止反应、然后减压回收丙酸。升温到240℃减压蒸馏饱和的脂肪酸丁酯，接着冷却到90℃，用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯PVC增塑剂56g；酸值0.22mg/g，黏度1100mPa.s，开口闪点234℃。
实施例8
第一步，环氧化脂肪酸甘油酯(环氧化脂肪酸甲酯)的制备：取35wt.％浓度的双氧水30 mL滴加到已加入50g脂肪酸甲酯(碘值88，酸值0.08，水分0.08％)、4mL甲酸和0.1g浓硫酸做催化剂的三口烧瓶中，控制双氧水在1.0h滴加完毕，且温度不高于65℃，之后保持65℃温度反应4h，反应结束后用4wt.％碳酸钠溶液中和、清水水洗至中性，然后干燥得到环氧值为4.3％淡黄色的环氧脂肪酸甲酯。
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将第一步制得的环氧化脂肪酸甲酯50g、辛酸50g和催化剂四丁基溴化铵0.3g在160℃反应3h，直到环氧值小于0.2，停止反应，回收过量辛酸回用；然后加入丁酸酐40g酯化回流反应6h停止反应、然后减压回收丁酸。升温到240℃减压蒸馏除去饱和的脂肪酸甲酯，接着冷却到90℃，用4％氢氧化钠水溶液中和，然后清水水洗，干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂。脂肪酸多酯PVC增塑剂56g；酸值0.16mg/g，黏度960mPa.s，开口闪点226℃。
应用实例
样品制备与测试
按照表一中的增塑剂用量将100g PVC糊状树脂粉，工业级，韩国韩华(KM-31,DP＝1300± 100,K value＝71)，1g的硬脂酸锌和1g的硬脂酸钙(稳定剂)等原料进行预先混合,采用转矩流变仪将混合物进行热塑；使用微量注射成型机制备成哑铃形拉伸样条拉伸区厚度～0.4mm，宽度4mm，原始标距25mm，按GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定》测定材料的拉伸性能，拉伸测试速度为5cm/min，每组平行测试五个样。其中选用常用的环保型增塑剂DOTP (对苯二甲酸二辛脂)和ESO(环氧大豆油)做对比实验。取动态热机械分析测试(DMA) 中的损耗因子Tanδ变化曲线的峰值温度为玻璃化转变温度。挥发性分析按照ISO176：2005E (E)，将尺寸为60×60×0.4mm3的PVC样品放入金属容器中，涂上定量的活性炭，置于恒温70±1℃的烘箱中，24h后取出样品测试其质量损失。具体数据见表一中结果。
表一实施例与比较实例的性能测试
由表一中测试结果表明:本发明所制备的增塑剂增塑PVC样品，与ESO相比，机械性能更好，与DOTP相比热稳定性能更优。分析得到该类型增塑剂的增塑效率与DOP相当，实例1得到的增塑剂增塑的PVC样品的断裂伸长率和拉伸强度甚至优于DOTP增塑的PVC样品。

Claims (10)

1.一种脂肪酸多酯PVC增塑剂，其特征在于，主要成分的化学结构式如下：
其中，R1＝CH3or C2H5or C3H7or C4H9 R2＝CH3or C2H5or C3H7or C4H9；
上述三种结构中的任意一种，或者任意两种的任意比例的组合，或者是这三种的任意比例组合，或者含有这三种结构任意组合达到总质量百分数大于80％混合物。
2.权利要求1所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，步骤为：
第一步，制备环氧化脂肪酸甘油酯：双氧水与脂肪酸甘油酯、甲酸和催化剂反应，控制反应温度不高于65℃，双氧水添加完毕后保持65℃，反应2～6h后中和、水洗和干燥得到环氧值不低于5.0％淡黄色环氧化脂肪酸甘油脂；或者直接选用碘值大于80的脂肪酸单酯进行环氧化反应制备环氧化脂肪酸酯；
第二步，环氧化脂肪酸甘油脂与小分子一元醇类酯交换反应制备环氧化脂肪酸酯：将上步制得的环氧化脂肪酸甘油酯或者环氧化脂肪酸酯和催化剂、小分子一元醇类，在40～65℃反应5min～60min后停止反应，静置分层去除下层副产物甘油，回收上层液中的醇类，得到环氧化脂肪酸酯；
第三步，环氧键的开环和酯化反应制备脂肪酸多酯增塑剂：将制得的环氧化脂肪酸酯、开环试剂小分子羧酸和催化剂在50～180℃反应1～6h，直到环氧值小于0.2，停止反应，然后加入定量酸酐酯化反应1-6h停止反应、回收羧酸，中和、水洗和干燥得到最终产品脂肪酸多酯PVC增塑剂；如果第一步中直接选用碘值大于80但是小于100的脂肪酸单酯进行环氧化反应制备环氧化脂肪酸酯，则在该步中在干燥过后继续升温减压蒸馏除去不参与反应的饱和脂肪酸单酯。
3.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，所述的脂肪酸甘油酯为大豆油、菜籽油、米糠油、玉米油、蓖麻油、棉籽油、葵花籽等含有不饱和双键的植物油脂；或者是餐厨废弃油脂、潲水油、酸化油等含有脂肪酸双键的非食用废弃油脂；所述的碘值大于80的脂肪酸酯，其中包括：脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯中的至少一种或者几种组合。
4.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第二步中的小分子一元醇为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇、辛醇中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第二步中的催化剂为甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氧化铅、三乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺中的任意一种，用量为总反应物质量的1～10‰。
6.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第三步中的开环试剂小分子羧酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸中的任意一种。
7.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第三步中，以环氧值计算，开环试剂小分子羧酸与环氧化脂肪酸酯的摩尔比为3～6。
8.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第三步中所述的催化剂为三甲胺、二乙烯三胺、二甲基咪唑、钛酸四丁酯、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、磷钨杂多酸季铵盐中的任意一种，用量为环氧化脂肪酸甲酯的质量的0.1～2％。
9.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第三步中所述的酸酐为乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐中的任意一种，用量以环氧值计算，酸酐与环氧化脂肪酸酯的摩尔比为1.5～2.5。
10.根据权利要求2所述的脂肪酸多酯PVC增塑剂的制备方法，其特征在于，第一步中脂肪酸甘油酯∶甲酸∶双氧水∶催化剂＝1∶0.06～0.1∶0.3～1.0∶0.01～0.1wt；第二步中环氧化脂肪酸甘油∶醇∶催化剂＝1∶0.3～0.8∶0.01～0.1wt。
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