TW202208316A - 塑化劑及其製造方法 - Google Patents

塑化劑及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202208316A
TW202208316A TW109128344A TW109128344A TW202208316A TW 202208316 A TW202208316 A TW 202208316A TW 109128344 A TW109128344 A TW 109128344A TW 109128344 A TW109128344 A TW 109128344A TW 202208316 A TW202208316 A TW 202208316A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
temperature
stage
torr
plasticizer
holding
Prior art date
Application number
TW109128344A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI766343B (zh
Inventor
廖德超
莊榮仁
黃章鑑
許哲榮
Original Assignee
南亞塑膠工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南亞塑膠工業股份有限公司 filed Critical 南亞塑膠工業股份有限公司
Priority to TW109128344A priority Critical patent/TWI766343B/zh
Priority to CN202011459012.2A priority patent/CN114075326B/zh
Priority to US17/377,531 priority patent/US20220056203A1/en
Publication of TW202208316A publication Critical patent/TW202208316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI766343B publication Critical patent/TWI766343B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20—Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20—Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups
    • C08G63/21—Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups in the presence of unsaturated monocarboxylic acids or unsaturated monohydric alcohols or reactive derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • C08G63/82—Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85—Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本發明公開一種塑化劑及其製造方法，塑化劑的製造方法包括：將一反應混合物分別在一升溫程序的多個持溫階段下進行反應，以形成一半成品；以及，將所述半成品分別在一減壓程序的多個低壓階段下進行純化，以獲得塑化劑。其中，所述升溫程序的溫度範圍為140°C至220°C，所述減壓程序的壓力範圍為750托耳至20托耳，所述反應混合物包括二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑。

Description

塑化劑及其製造方法
本發明涉及一種塑化劑及其製造方法，特別是涉及一種不含苯的塑化劑及其製造方法。
在製造塑膠產品時，於原料中添加塑化劑（Plasticizer）可使材料液化或使材料的質地更為柔軟。目前應用最廣泛的塑化劑，是鄰苯二甲酸酯類（Phthalates，PAEs）化合物，但伴隨長時間的使用，鄰苯二甲酸酯類化合物的安全性不斷受到質疑。
在2008年，歐盟化學品管理局（European Chemicals Agency，ECHA）將鄰苯二甲酸酯類化合物列為高度關注物（Substances of very high concern,，SVHC）的候選物質清單，其中包括：鄰苯二甲酸二丁酯（Di-n-butyl phthalate，DBP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基己）酯（Bis(2-ethylhexyl)phthalate，DEHP）和鄰苯二甲酸丁苄酯（Benzyl butyl phthalate，BBP）。並且，高度關注物的候選物質清單會定期更新，換句話說，被列入高度關注物的候選物質清單的鄰苯二甲酸酯類化合物會不斷增加。
根據《關於化學品註冊、評估、許可和限制法案》（Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals，REACH）的內容，當產品中含有1000 ppm（重量百分比）的高度關注物時，提供者有義務告知消費者，且消費者可要求進口商在45天內提供相關資訊。另外，當商品中的高度關注物的總含量大於一噸時，進口商必須通報歐盟化學品管理局，在經授權許可後才能進入歐盟市場販售。
目前，各國對鄰苯二甲酸酯類化合物的限制並不僅限於上述的鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯和鄰苯二甲酸丁苄酯，幾乎已經涵蓋了所有的鄰苯二甲酸酯類。因此，目前市場上急需一種非鄰苯二甲酸酯類的塑化劑，以克服現有塑化劑的安全顧慮。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種塑化劑及其製造方法。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種塑化劑的製造方法。塑化劑的製造方法包括以下步驟：將一反應混合物分別在一升溫程序的多個持溫階段下進行反應，以形成一半成品；以及，將所述半成品分別在一減壓程序的多個低壓階段下進行純化，以獲得塑化劑。其中，所述升溫程序的溫度範圍為140°C至220°C，所述減壓程序的壓力範圍為750托耳至20托耳，所述反應混合物包括二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑。
於本發明的一些實施例中，多個所述持溫階段分別為一第一持溫階段、一第二持溫階段、一第三持溫階段與一第四持溫階段，所述第一持溫階段的溫度為140°C至155°C，所述第二持溫階段的溫度為大於155°C至170°C，所述第三持溫階段的溫度為大於170°C至190°C，所述第四持溫階段的溫度為大於190°C至220°C。
於本發明的一些實施例中，所述第一持溫階段、所述第二持溫階段、所述第三持溫階段以及所述第四持溫階段的持續時間各自為0.5小時至4小時。
於本發明的一些實施例中，所述多個持溫階段各自是以3°C/小時至12°C/小時的升溫速率來完成所述升溫程序。
於本發明的一些實施例中，所述升溫程序整體的平均升溫速率為4°C/小時至8°C/小時。
於本發明的一些實施例中，當所述半成品的酸價為15至20毫克KOH/克時，結束所述升溫程序。
於本發明的一些實施例中，當所述半成品的酸價為5至10毫克KOH/克時，開始所述減壓程序。
於本發明的一些實施例中，多個所述低壓階段分別為一第一低壓階段、一第二低壓階段、一第三低壓階段與一第四低壓階段，所述第一低壓階段的壓力為750托耳至400托耳，所述第二低壓階段的壓力為小於400托耳至300托耳，所述第三低壓階段的壓力為小於300托耳至150托耳，所述第四低壓階段的壓力為小於150托耳至20托耳。
於本發明的一些實施例中，所述第一低壓階段、所述第二低壓階段、所述第三低壓階段以及所述第四低壓階段的持續時間各自為0.5小時至3小時。
於本發明的一些實施例中，所述多個所述低壓階段各自是以75托耳/小時至175托耳/小時的減壓速率來完成所述減壓程序。
於本發明的一些實施例中，所述減壓程序整體的平均減壓速率為75托耳/小時至125托耳/小時。
於本發明的一些實施例中，在所述反應化合物中，二元酸：二元醇：單元醇的莫耳比例為1：0.83至0.99：0.32至0.47。
於本發明的一些實施例中，所述塑化劑的製造方法還進一步包括：於一反應器中投入二元酸、二元醇以及催化劑，在所述升溫程序時再添加單元醇，以形成所述反應混合物。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種塑化劑，所述塑化劑由前述的塑化劑的製造方法製得，所述塑化劑是一脂肪族聚酯，所述塑化劑的色相Alpha(α)值為0至50。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的塑化劑及其製造方法，其能通過“反應混合物包括二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑”的技術方案，製得脂肪族聚酯類塑化劑，以取代以往的鄰苯二甲酸酯類塑化劑。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“塑化劑及其製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
本發明提供一種塑化劑及其製造方法，本發明的塑化劑是一種脂肪族聚酯，不屬於鄰苯二甲酸酯類，且塑化劑的結構中不包含苯，故不會有安全性的顧慮。因此，本發明的塑化劑可取代以往的鄰苯二甲酸酯類塑化劑，並且，本發明的塑化劑還具有色相佳的優點，色相Alpha(α)值為0至50。
本發明的塑化劑的製造方法，其包括一具有多個持溫階段的升溫程序以及一具有多個低壓階段的減壓程序。反應混合物在經過多個持溫階段後，會形成一半成品，半成品經過多個低壓階段後，便可獲得本發明的塑化劑。
以下將詳細敘述本發明塑化劑的製造方法，在步驟S1中，於一反應器中投入二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑，形成一反應混合物，並設定反應槽的溫度為150°C，壓力為常壓。其中，二元酸可以是碳數為4至12的脂肪族飽和二羧酸，二元醇可以是具有支鏈且碳數為2至10的脂肪族飽和二醇，或是直鏈且碳數為2至10的脂肪族飽和二醇，單元醇可以是碳數為4至14的脂肪族飽和單元醇，催化劑可以是鈦催化劑、錫催化劑、鈉催化劑、鋅催化劑或鎂催化劑。
具體來說，二元酸是選自於由下列所構成的群組：丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及十二烷二酸；較佳的，二元酸是己二酸。二元醇是選自於由下列所構成的群組：乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-二甲基丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇及1,10-癸二醇；較佳的，二元醇是2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇或其組合物。單元醇是選自於由下列所構成的群組：2-丙基庚醇、異丁醇、正丁醇、戊醇、正己醇、2-乙基己醇、異辛醇、正辛醇及正癸醇；較佳的，單元醇是2-乙基己醇、2-丙基庚醇或其組合物。 催化劑是選自於由下列所構成的群組：鈦酸酯、氧化亞錫、草酸亞錫、鋁酸鈉、氧化鈦、氧化鋅及氧化鎂；較佳的，催化劑是鈦酸酯。
值得注意的是，於一些實施例中，在步驟S1時，可先於反應器中投入二元酸、二元醇以及催化劑形成反應混合物，單元醇可於步驟S2（升溫程序）中再添加。
在步驟S2中，使反應混合物於一升溫程序中的多個持溫階段下進行反應，以形成一半成品。在升溫程序中，高溫（大於100°C）可使酯化反應所產生的水分蒸發，達到去除水分的功效。
升溫程序的溫度範圍可以是140°C至220°C之間的涵蓋的任意範圍，於本實施例中，升溫程序的溫度範圍是150°C至200°C。自溫度範圍中選取多個預定溫度值，分別作為多個持溫階段的溫度，於一些實施例中，多個預定溫度值中可包括溫度範圍的上下限值，但並不以此為限制。也就是說，多個預定溫度值中也可不包含溫度範圍的上下限值。預定溫度值的數量可以大於或等於3，較佳的，預定溫度值的數量可以大於或等於4。
舉例來說，當溫度範圍是150°C至200°C時，多個預定溫度值可以是150°C至200°C中的任一數值，例如但不限於：155°C、160°C、165°C、170°C、175°C、180°C、185°C、190°C或195°C，且可選擇性涵蓋150°C及200°C（上下限值）。
為了控制反應混合物的反應速率，本實施例調控各個持溫階段的溫度。於本實施例中，升溫程序中的多個持溫階段由低溫至高溫依序進行，分別為一第一持溫階段、一第二持溫階段、一第三持溫階段與一第四持溫階段。第一持溫階段的溫度為140°C至155°C，所述第二持溫階段的溫度為大於155°C至170°C，所述第三持溫階段的溫度為大於170°C至190°C，所述第四持溫階段的溫度為大於190°C至220°C。第一持溫階段、第二持溫階段、第三持溫階段以及第四持溫階段各自的持續時間為0.5小時至4小時。
在升溫程序中，持溫階段的持續時間可依預定溫度值的數量或是預定溫度值間的差值進行調整。具體來說，當預定溫度值的數量較多時，可縮減每個持溫階段的持續時間，反之，當預定溫度值的數量較少時，可延長每個持溫階段的持續時間。當預定溫度值間的差值較大時，可延長每個持溫階段的持續時間，反之，當預定溫度值間的差值較小時，可縮減每個持溫階段的持續時間。
較佳的，多個持溫階段各自的升溫速率為0°C/小時至12°C/小時。綜觀整個升溫程序，反應混合物的整體平均升溫速率為4°C/小時至8°C/小時。
在升溫程序中，反應物可充分反應聚合，避免產生聚合不完全的低分子量聚合物。低分子量聚合物的產生，會負面影響最終產品的黏度均勻性，造成塑化劑品質不均一的問題，並且，日後使用塑化劑時，塑化劑中的低分子量聚合物有可能會在加工程序滲出，而有加工性不佳的問題。
若以連續升溫的方式（反應器的溫度隨時間持續改變）加熱反應混合物，則單元醇很有可能在一開始便與二元酸反應，使得二元酸的末端酸基被取代，而無法繼續進行聚合反應，產生低分子量聚合物。
於一較佳實施例中，當樣品的酸價為15至20毫克KOH/克時，便可結束升溫程序（步驟S2）。
於一較佳實施例中，當樣品的酸價為5至10毫克KOH/克時，便可開始一減壓程序（步驟S3）。
在步驟S3中，將半成品分別在減壓程序的多個低壓階段下進行純化，以獲得塑化劑。在減壓程序中，可去除聚合反應中產生的低沸物（即低分子量聚合物），以維持塑化劑的黏度均勻性。如此一來，本發明的塑化劑可具有加工性佳、低氣味、色相佳的優點。
減壓程序的壓力範圍可以是750托耳至20托耳之間的涵蓋的任意範圍，於本實施例中，減壓程序的壓力範圍500托耳至100托耳。自壓力範圍中選取多個預定壓力值，分別作為多個低壓階段的壓力，於一些實施例中，多個預定壓力值中可包括壓力範圍的上下限值，但並不以此為限制。也就是說，多個預定壓力值中也可不包含壓力範圍的上下限值。預定壓力值的數量可以大於或等於3，較佳的，預定壓力值的數量可以大於或等於4。
舉例來說，當壓力範圍是500托耳至100托耳時，多個預定壓力值可以是500托耳至100托耳中的任一數值，例如但不限於：450托耳、400托耳、350托耳、300托耳、250托耳、200托耳或150托耳，且可選擇性涵蓋500托耳及100托耳（上下限值）。
為了控制半成品的純化效果，本實施例調控各個低壓階段的壓力。於本實施例中，減壓程序中的多個低壓階段由高壓至低壓依序進行，分別為一第一低壓階段、一第二低壓階段、一第三低壓階段與一第四低壓階段。第一低壓階段的溫度為750托耳至400托耳，第二低壓階段的壓力為小於400托耳至300托耳，第三低壓階段的壓力為小於300托耳至150托耳，第四低壓階段的壓力為小於150托耳至20托耳。第一低壓階段、第二低壓階段、第三低壓階段以及第四低壓階段各自的持續時間為0.5小時至3小時。
在減壓程序中，低壓階段的持續時間可依預定壓力值的數量或預定壓力值間的差值進行調整。具體來說，當預定壓力值的數量較多時，可縮減每個低壓階段的持續時間，反之，當預定壓力值的數量較少時，可延長每個低壓階段的持續時間。當預定壓力值間的差值較大時，可延長每個低壓階段的持續時間，反之，當預定壓力值間的差值較小時，可縮減每個低壓階段的持續時間。
較佳的，多個低壓階段各自的減壓速率為0托耳/小時至175托耳/小時。綜觀整個減壓程序，半成品的整體平均減壓速率為75托耳/小時至125托耳/小時。
在步驟S4中，自反應器中取樣並測量其酸價，當樣品的酸價小於1毫克KOH/克時，全力減壓抽真空，例如但不限於：使反應器內壓力低於50托耳。接著，取樣測量塑化劑的黏度，當塑化劑的黏度為200 cps至10000 cps時結束反應，停止抽真空，並降溫至40°C卸料，待冷卻後，便可獲得本發明的塑化劑。較佳的，當塑化劑的黏度為1500 cps至3500 cps時結束反應。
[實驗測試]
為證實本發明升溫程序以及減壓程序的效果，實施例1至9是根據上述步驟S1至S4進行操作。另外，實施例1至9中原料混合物的成分列於下表1中。另為了方便比較原料混合物中酸類及醇類成分的莫耳比例，將表1中的二羧酸、二元醇及單元醇的添加克數換算為莫耳數，並列於下表2中。由表2可得知，原料混合物中二羧酸：二元醇：單元醇的莫耳比例為1：0.83至0.99：0.32至0.47。
表1
實施例 原料混合物（克）
二羧酸 二元醇 單元醇 觸媒
己二酸 新戊二醇 2-甲基-1,3-丙二醇 2-乙基己醇 2-丙基庚醇 鈦觸媒
1 800 332 165 310 0 0.51
2 765 317 158 296 0 0.51
3 900 374 186 349 0 0.51
4 1000 415 206 388 0 0.51
5 800 325 161 324 0 0.51
6 800 314 163 240 0 0.51
7 1000 402 200 441 0 0.51
8 1000 402 200 0 400 0.51
9 1000 300 260 0 250 0.51
表2
實施例 原料混合物（莫耳）
二羧酸 二元醇 單元醇
己二酸 新戊二醇 2-甲基-1,3-丙二醇 2-乙基己醇 2-丙基庚醇
1 5.48 3.19 1.83 2.38 0
2 5.24 3.05 1.75 2.27 0
3 6.16 3.60 2.06 2.68 0
4 6.85 3.99 2.29 2.98 0
5 5.48 3.13 1.79 2.49 0
6 5.48 3.02 1.81 1.84 0
7 6.85 3.87 2.22 3.39 0
8 6.85 3.87 2.22 0 2.53
9 6.85 2.88 2.89 0 1.58
在實施例1至9中，升溫程序中的溫度範圍為150°C至200°C。反應器的溫度對時間的變化示意圖請參圖2所示，多個預定溫度值分別為150°C、160°C、180°C及200°C，也就是說，150°C至200°C的溫度範圍被區分為四個持溫階段。並且，將多個預定溫度值由低至高排列，第一持溫階段的溫度為150°C、第二持溫階段的溫度為160°C、第三持溫階段的溫度為180°C以及第四持溫階段的溫度為200°C，另外，每個持溫階段的持續時間都是2小時。第一持溫階段、第二持溫階段、第三持溫階段以及第四持溫階段的升溫速率分別為5°C/小時、10°C/小時、10°C/小時及0°C/小時。另外，整體升溫程序的平均升溫速率為6.25°C/小時。
由圖2可知，本發明的升溫程序，包括多個不連續的持溫階段。因此，在升溫程序中，反應器的溫度對時間的變化曲線會呈現類似階梯狀的圖案，而非平滑的直線或曲線。據此，可避免環境的溫度條件變化過快，使得反應混合物的反應條件不斷變化。
在實施例1至9中，減壓程序中的壓力範圍是500托耳至100托耳。反應器的壓力對時間的變化示意圖請參圖3所示，多個預定壓力值分別為500托耳、350托耳、250托耳及100托耳，也就是說，500托耳至100托耳的壓力範圍被區分為四個低壓階段。並且，將多個預定壓力值由高至低排列，第一低壓階段的壓力為500托耳、第二低壓階段的壓力為350托耳、第三低壓階段的壓力為250托耳以及第四低壓階段的壓力為100托耳，另外，每個低壓階段的持續時間都是1小時。第一低壓階段、第二低壓階段、第三低壓階段以及第四低壓階段的減壓速率分別為150托耳/小時、100托耳/小時、150托耳/小時及0托耳/小時。另外，整體減壓程序的平均減壓速率為100托耳/小時。
由圖3可知，本發明的減壓程序，包括多個不連續的低壓階段。因此，在減壓程序中，反應器的溫度對時間的變化曲線會呈現類似階梯狀的圖案，而非平滑的直線或曲線。
經測量之後，實施例1至4的塑化劑的重均分子量（Mw）、數均分子量（Mn）、分子量分佈（Mw/Mn）、黏度以及酸價列於下表3中，實施例5及6製得的塑化劑的黏度和酸價列於下表3中。
表3
實施例 塑化劑特性
Mw（g/mol） Mn （g/mol） Mw/Mn 黏度 （cps/25°C） 酸價 （mgKOH/g） 色相Alpha值
1 2765 2126 1.301 2128 0.1 5
2 3147 2426 1.297 2565 0.22 15
3 3133 2408 1.301 2787 0.7 30
4 3457 2650 1.305 2971 0.41 45
5 - - - 2126 0.22 20
6 - - - 1820 0.6 40
根據表2的內容，本發明的塑化劑的重均分子量為2500至3800，塑化劑的數均分子量為2000至3000，塑化劑的黏度為1500 cps至3500 cps。
並且，根據表3的內容可得知，本發明的塑化劑具有均勻的分子量分佈，Mw/Mn小於1.35，較佳的，Mw/Mn小於1.32，因此，可避免日後在加工程序中，塑化劑中的低分子量聚合物滲出的問題。並且，本發明的塑化劑的色相Alpha值為0至50。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的塑化劑及其製造方法，其能通過“反應混合物包括二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑”的技術方案，製得脂肪族聚酯類塑化劑，以取代以往的鄰苯二甲酸酯類塑化劑。
更進一步來說，本發明所提供的塑化劑及其製造方法，其能通過“階段加熱步驟”以及“階段減壓步驟”的技術方案，以提升塑化劑的分子均勻性，並降低塑化劑中低分子量化合物的含量。
更進一步來說，本發明所提供的塑化劑及其製造方法，其能通過“於一反應器中投入二元酸、二元醇以及催化劑，在所述階段加熱步驟中時再添加單元醇，以形成所述反應混合物”的技術方案，以減少低分子量化合物的產生。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
S1~S4:步驟
圖1為本發明塑化劑的製作方法的流程圖。
圖2為本發明其中一實施例的升溫程序中，反應器的溫度對時間的變化示意圖。
圖3為本發明其中一實施例的減壓程序中，反應器的壓力對時間的變化示意圖。
S1~S4:步驟

Claims (14)

  1. 一種塑化劑的製造方法，其包括： 將一反應混合物分別在一升溫程序的多個持溫階段下進行反應，以形成一半成品，所述升溫程序的溫度範圍為140°C至220°C，所述反應混合物包括二元酸、二元醇、單元醇以及催化劑；以及 將所述半成品分別在一減壓程序的多個低壓階段下進行純化，以獲得塑化劑，所述減壓程序的壓力範圍為750托耳至20托耳。
  2. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，多個所述持溫階段分別為一第一持溫階段、一第二持溫階段、一第三持溫階段與一第四持溫階段，所述第一持溫階段的溫度為140°C至155°C，所述第二持溫階段的溫度為大於155°C至170°C，所述第三持溫階段的溫度為大於170°C至190°C，所述第四持溫階段的溫度為大於190°C至220°C。
  3. 如請求項2所述的塑化劑的製造方法，其中，所述第一持溫階段、所述第二持溫階段、所述第三持溫階段以及所述第四持溫階段的持續時間各自為0.5小時至4小時。
  4. 如請求項2所述的塑化劑的製造方法，其中，所述多個持溫階段各自是以3°C/小時至12°C/小時的升溫速率完成所述升溫程序。
  5. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，所述升溫程序整體的平均升溫速率為4°C/小時至8°C/小時。
  6. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，當所述半成品的酸價為15至20毫克KOH/克時，結束所述升溫程序。
  7. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，當所述半成品的酸價為5至10毫克KOH/克時，開始所述減壓程序。
  8. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，多個所述低壓階段分別為一第一低壓階段、一第二低壓階段、一第三低壓階段與一第四低壓階段，所述第一低壓階段的壓力為750托耳至400托耳，所述第二低壓階段的壓力為小於400托耳至300托耳，所述第三低壓階段的壓力為小於300托耳至150托耳，所述第四低壓階段的壓力為小於150托耳至20托耳。
  9. 如請求項8所述的塑化劑的製造方法，其中，所述第一低壓階段、所述第二低壓階段、所述第三低壓階段以及所述第四低壓階段的持續時間各自為0.5小時至3小時。
  10. 如請求項8所述的塑化劑的製造方法，其中，所述多個所述低壓階段各自是以75托耳/小時至175托耳/小時的減壓速率來完成所述減壓程序。
  11. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，所述減壓程序整體的平均減壓速率為75托耳/小時至125托耳/小時。
  12. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，在所述反應化合物中，二元酸：二元醇：單元醇的莫耳比例為1：0.83至0.99：0.32至0.47。
  13. 如請求項1所述的塑化劑的製造方法，其中，所述塑化劑的製造方法還進一步包括：於一反應器中投入二元酸、二元醇以及催化劑，在所述升溫程序時再添加單元醇，以形成所述反應混合物。
  14. 一種塑化劑，其是由如請求項1至13中任一項所述的塑化劑的製造方法製得，所述塑化劑是一脂肪族聚酯，所述塑化劑的色相Alpha值為0至50。
TW109128344A 2020-08-20 2020-08-20 塑化劑及其製造方法 TWI766343B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109128344A TWI766343B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 塑化劑及其製造方法
CN202011459012.2A CN114075326B (zh) 2020-08-20 2020-12-11 塑化剂及其制造方法
US17/377,531 US20220056203A1 (en) 2020-08-20 2021-07-16 Plasticizer and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109128344A TWI766343B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 塑化劑及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202208316A true TW202208316A (zh) 2022-03-01
TWI766343B TWI766343B (zh) 2022-06-01

Family

ID=80270527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109128344A TWI766343B (zh) 2020-08-20 2020-08-20 塑化劑及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220056203A1 (zh)
CN (1) CN114075326B (zh)
TW (1) TWI766343B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI819617B (zh) * 2022-05-23 2023-10-21 南亞塑膠工業股份有限公司 可塑劑及其製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4122057A (en) * 1974-09-03 1978-10-24 Emery Industries, Inc. Mixed-terminated polyester plasticizers
US4253665A (en) * 1979-11-09 1981-03-03 Columbia Industries, Inc. Polymer alloy bowling ball
JPH05155809A (ja) * 1991-12-05 1993-06-22 Satoru Matsumoto エ−テルエステル末端構造を有するジエステル複合エステル並びにポリエステル
JPH05230200A (ja) * 1992-02-21 1993-09-07 Mitsubishi Kasei Vinyl Co ポリエステル可塑剤の製造方法
JPH08120063A (ja) * 1994-10-21 1996-05-14 Mitsubishi Chem Corp ポリエステル系可塑剤
JP2012092074A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc エステル可塑剤の製造方法
CN102731755B (zh) * 2012-07-19 2014-04-30 中国科学院长春应用化学研究所 一种增塑剂的制备方法
CN103819659B (zh) * 2012-11-19 2017-12-19 中国科学院微生物研究所 一种长碳链二元酸聚酯及其制备方法和应用
CN108774313B (zh) * 2018-06-27 2019-10-11 吉林博尔士兰新材料科技有限公司 一种低色度聚酯多元醇的合成工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI819617B (zh) * 2022-05-23 2023-10-21 南亞塑膠工業股份有限公司 可塑劑及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220056203A1 (en) 2022-02-24
TWI766343B (zh) 2022-06-01
CN114075326B (zh) 2023-09-26
CN114075326A (zh) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3260482B1 (en) A process for producing a polyester by reacting furandicarboxylic acid or an ester thereof, cyclohexanedimethanol and ethylene glycol
EP2371875B1 (en) Method for preparing a polyester resin in which isosorbide is copolymerized
JPH0742350B2 (ja) ポリブチレンテレフタレート系重合体の製造方法
CN112266471B (zh) 一种聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法
EP2881415A1 (en) Method for manufacturing biodegradable copolymer by split-injecting aromatic dicarboxylic acid compound
CN106750206B (zh) 一种多元醇改性聚酯的连续聚合生产方法
KR20120134937A (ko) 내가수분해성 및 생분해성 지방족/방향족 코폴리에스테르수지 조성물
TWI766343B (zh) 塑化劑及其製造方法
JP2017525821A (ja) 副産物の含有量が低いポリ（トリメチレンテレフタレート）の製造方法
TWI750775B (zh) 聚酯多元醇的製造方法
KR20100079504A (ko) 네오펜틸글리콜이 공중합된 폴리에스테르 수지의 제조방법
TWI813302B (zh) 可塑劑及其製造方法
CN110776628B (zh) 一种生物基全生物降解共聚酯的制备方法
CN103102647A (zh) 高热收缩率聚酯薄膜的制备方法
TWI819617B (zh) 可塑劑及其製造方法
TW202346414A (zh) 可塑劑及其製造方法
TWI831416B (zh) 聚酯多元醇的製造方法
JP7497416B2 (ja) ポリエステルポリオールの製造方法
KR100353151B1 (ko) 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 투명포화폴리에스테르의 제조 방법
CN117304457A (zh) 一种用于制备聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的复合催化剂及其应用
KR20170076945A (ko) 생분해성 폴리에스테르 수지의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 생분해성 폴리에스테르 수지
CN115073889A (zh) 一种保水性好的高分子材料及其制备方法
JP2012041444A (ja) ポリエステルの製造方法
KR101473084B1 (ko) 용융 안정성과 조업성이 향상된 폴리에스테르의 제조방법 및 그에 의해서 제조된 폴리에스테르
KR102145082B1 (ko) 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 제조 방법