非苯類復配增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用的製作方法

2023-09-17 00:43:25

專利名稱：非苯類復配增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用，尤其是涉及一種非苯類復配增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用。
背景技術：
在聚氯乙烯(PVC)材料的加工過程中，增塑劑是用量最大的助劑之一。增塑劑在為人類提供不同用途的PVC塑料製品中起著不可或缺的作用。長期以來，PVC材料中使用的增塑劑主要以鄰苯二甲酸酯類為主，隨著鄰苯二甲酸酯類在醫療器械、食品、玩具、人造革等行業上的應用越來越廣泛，人們對它的毒性也越來越重視。美國環境保護總局根據國家癌症所的研究結果，已經限制了 6種鄰苯二甲酸酯類主增塑劑在環保和衛生等要求較高的行業中的應用，如玩具及兒童用品、醫療用製品、食品包裝材料等。出口歐盟等國家的塑料製品中鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP或D0P)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁苄酯(BBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)和鄰苯二甲酸正辛酯(DNOP)增塑劑的加入量不超過O. 1%;DEHP、DBP和BBP三種增塑劑已被禁止添加到玩具和所有兒童用品用塑料；DINP、DIDP和DNOP三中增塑劑禁用範圍為可能被三歲及三歲以下幼兒放入口中的玩具和兒童用品用的塑料，DOP只限於在高水含量的食品包裝中使用，肉類包裝必須使用其它無毒增塑劑產品來替代。製備非苯類增塑劑增塑的無毒PVC基料，能大量或完全取代鄰苯類增塑劑在醫療器械、食品包裝、玩具、人造革等行業應用。市場上通用的環保類增塑劑(對苯類、檸檬酸酯類、聚酯類)成本較高，限制了在PVC製品中的應用。本發明涉及的非苯類復配增塑劑，無毒環保，衛生安全，且成本較一般環保類增塑劑低，能完全或部分取代常用的高價環保增塑劑，極具市場價值。

發明內容
本發明的就是為了解決現有增塑劑有毒性或價格高的技術問題，提供一種經濟環保無毒非苯類復配增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用。本發明提供一種非苯類復配增塑劑，其含有非苯類增塑劑及環氧大豆油，其重量比為100 I 120，非苯類復配增塑劑優選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發明同時提供一種非苯類復配增塑劑製成的PVC基料，其中PVC與非苯類復配增塑劑的重量比為100 10 120，非苯類復配增塑劑優選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發明還提供一種PVC基料的製備方法，其將重量份為100的PVC與重量份為10 120的非苯類復配增塑劑進行混合，製成PVC基料，非苯類復配增塑劑優選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發明提供的PVC基料的製備方法，優選採用擠出成型方法，其中溫度為進料段145 155°C ;塑化段165 168°C ;計量段165 170°C ;造粒機頭165 170°C。
本發明涉及的非苯類復配增塑劑，環保無毒，衛生安全，成本較一般環保類增塑劑低。本發明非苯類復配增塑劑增塑的無毒PVC基料，衛生安全，加工成型方法簡單可行，用途廣泛，可直接用於加工成不同用途的無毒PVC製品，極大地減少了製品加工中的損失及汙染，降低了製品成本。
具體實施例方式下面結合實例對本發明作進一步說明。實施例I本發明中所用的增塑劑檸檬酸三棕櫚醇酯的製備方法如下(I)復配催化劑的製備方法分別稱取IOg醋酸鋅與2g三氧化二銻於50ml的燒杯中，於常溫下進行電磁攪拌，混合均勻，備用。(2)酯化反應在裝備有控溫油浴、攪拌器、分水器、回流冷凝器的500ml四口瓶中加入O. 2mol檸檬酸、O. 6mol棕櫚醇、O. 052mol環己烷進行加熱至30°C，攪拌，待檸檬酸溶解完全且與棕櫚醇混合均勻後，取樣測反應液的起始酸值Atl，然後加入O. 19g步驟(I)製備的復配催化劑，加熱至100°C，攪拌產生回流。當反應產生的水開始從分水器中分出時，計為酯化反應開始時間。直至完全無水從分水器中分出時，視為反應達到終點(6h)。然後取樣測反應混合物的終點酸值A1，測試標準按照GB/T1668-2008。按照下列公式計算酯化率C C= (A0-A1)/A0 X 100% 公式 I(3)催化劑的分離及反應物的精製將步驟(2)產生的產物進行真空抽濾，濾出的催化劑於120°C的真空烘箱中進行乾燥後，密封保存，用於下次反應。濾液經減壓蒸餾，可分離出帶水劑環己烷。然後於65°C下，加入質量分數為5%的碳酸氫鈉水溶液48. 41g進行中和水洗至中性，以除去未反應的檸檬酸及少量的檸檬酸單酯(檸檬酸一棕櫚醇酯、檸檬酸二棕櫚醇酯)，再用分液漏鬥分離出上層的有機相，經無水MgSO4乾燥，最後加入活性炭脫色過濾除去乾燥劑及殘留的棕櫚醇，幾乎無色無味的濾液即為檸檬酸三棕櫚醇酯，酯化率為99. 33%。上述步驟(1)-(3)中所使用原材料均購於成都科龍化學試劑廠，分析純。非苯類復配增塑劑是採用實施例2 4中的方法製備而成實施例2先將環氧大豆油增塑劑(中國石化金陵石油化公司科技開發公司，下同)8kg加入I立方反應釜中，常溫，攪拌，加入實施例I中製得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻後出料，即為復配增塑劑。實施例3
先將環氧大豆油增塑劑400kg加入2立方反應釜中，加熱到40°C。攪拌下加入實施例I中製得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻後出料，即為復配增塑劑。實施例4先將環氧大豆油增塑劑960kg加入2. 5立方反應釜中，加熱到80°C。攪拌下加入實施例I中製得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻後出料，即為復配增塑劑。
以下實施例中的份數均為重量份。實施例5用於製備硬質的(如藥品包裝片材或地毯底板)非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂(宜賓天原股份有限公司，SG-3型PVC，下同)佔100份，實施例2中製得的復配增塑劑佔10份，鈣鋅複合穩定劑(滁州市宏源噴塗有限公司，HWG-301)2份，潤滑劑硬脂酸(成都市科龍化工試劑廠，下同)佔O. 2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒採用錐形雙螺杆擠出機製備(南京格蘭特橡塑設備有限公司，SJZ55/110，下同)，其溫度控制為進料段145°C ;塑化段165°C ;計量段165°C ;造粒機頭165 0C ο實施例6用於製備一次性輸液器的非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂佔100份，實施例2中製得的復配增塑劑佔50份，無毒有機錫(辛酸亞錫)(江都市大江化工廠，下同)佔2份，潤滑劑佔2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒採用錐形雙螺杆擠出機製備，其溫度控制為進料段150°C ；塑化段167°C ;計量段168°C ;造粒機頭168°C。實施例7用於製備醫用軟管或兒童玩具的非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂佔100份，實施例3中製得的復配增塑劑佔120份，無毒有機錫(辛酸亞錫)佔I份，潤滑劑佔2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒採用錐形雙螺杆擠出機製備，其溫度控制為進料段155°C ；塑化段168°C ;計量段170°C ;造粒機頭170°C。表I為實施例5 7中無毒硬質、軟質聚氯乙烯基本配方及基本力學性能表。表I無毒硬質、軟質聚氯乙烯基本力學性能表
權利要求
1.一種非苯類復配增塑劑，其特徵是含有非苯類增塑劑及環氧大豆油，其重量比為100 I 120。
2.根據權利要求I所述的非苯類復配增塑劑，其特徵在於非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
3.一種使用如權利要求I或2所述的非苯類復配增塑劑製成的PVC基料，其特徵是PVC與非苯類復配增塑劑的重量比為100 10 120。
4.根據權利要求3所述的非苯類復配增塑劑製成的PVC基料，其特徵在於非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
5.—種如權利要求3所述的PVC基料的製備方法，其特徵是將重量份為100的PVC與重量份為10 120的非苯類復配增塑劑進行混合，製成PVC基料。
6.根據權利要求5所述的PVC基料的製備方法，其特徵在於非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
7.根據權利要求6所述的PVC基料的製備方法，其特徵在於採用擠出成型方法，其中溫度為進料段145 155°C ;塑化段165 168°C ;計量段165 170°C ;造粒機頭165 170。。。
全文摘要
本發明涉及一種非苯類復配增塑劑及其在製備聚氯乙烯基料中的應用，其解決了現有增塑劑有毒性或價格高的技術問題，其含有非苯類復配增塑劑及環氧大豆油，兩者重量比為100∶1～120，可直接用於加工成不同用途的無毒PVC製品。
文檔編號C08L27/06GK102617887SQ20121009619
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者周昌林, 王春娥, 閆建強, 雷景新 申請人:山東萬圖高分子材料有限公司