一種環氧聚酯增塑劑的製備方法
2023-06-14 21:55:21
專利名稱：一種環氧聚酯增塑劑的製備方法
技術領域：
一種環氧聚酯增塑劑的製備方法，具體的說，涉及一種具有耐抽出性優越、耐遷移性好、熱穩定性好、無毒環保的環氧聚酯類增塑劑，屬於化學合成技術領域。
背景技術：
增塑劑是塑料助劑中用量最大的一種，對於改善塑料和橡膠製品的應用性能起到極其重要的作用。目前，國內外主要的增塑劑品種是鄰苯二甲酸酯類增塑劑，如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)等，其中用量最大的是鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)。由於這些單體型的聚酯增塑劑相對分子質量較小，與材料的相容性較差，在高分子材料製品使用中容易被有機溶劑等抽出，並且具有較差的抗遷移性，影響到產品的應用性能。比如，橡膠製品或塑料材料在使用過程中，由於增塑劑的滲出而引起「出汗」現象，從而導致材料老化較快；長期浸沒在油井下的電纜，增塑劑耐抽出性較差會加快電纜的開裂老化。並且近年來由於鄰苯二甲酸酯類增塑劑存在潛在的危害，導致其在許多應用領域受到限制，包括歐盟在內的許多國家紛紛制定相應的法律法規限制鄰苯二甲酸酯類增塑劑在兒童玩具、食品包裝等領域的使用。所以開發新型、環保、無毒、高效的增塑劑已經成為增塑劑行業的重中之重。環氧聚酯增塑劑分子結構中不僅有酯鍵而且還有環氧鍵，具有相對分子質量較大、與PVC相容性較好、耐有機溶劑的抽出性較好、抗遷移性較好等優點，可以廣泛應用於耐油電纜、防水卷材、兒童玩具、醫療器械、瓶蓋墊片等領域。並且分子中的環氧鍵結構在塑料製品中，不僅對PVC起到增塑作用，而且可以穩定PVC鏈上的活潑氯原子，吸收降解出來的氯化氫，從而阻止PVC連續分解，起到穩定劑的作用，進而延長製品的使用壽命。
發明內容
本發明目的在於提供一種分子中含有環氧鍵並具有一定分子量的聚酯增塑劑的製備方法。本發明的技術方案一種環氧聚酯增塑劑，結構通式如下
權利要求
1.一種環氧聚酯增塑劑，其特徵在於先由不飽和ニ元羧酸酐、ニ元醇以及一元醇封端 基在催化劑作用下進行酯化反應，酯化反應結束之後進行簡單後處理，然後加入氧源，以有 機酸為載體進行環氧化反應，得到具有特定環氧值的環氧聚酯增塑劑；結構簡式如下
2.權利要求1所述環氧聚酯增塑劑的製備方法，其特徵在於具體操作步驟如下(1)酷化反應在反應爸中加入不飽和ニ元酸酐、ニ元醇、一元醇封端劑、催化劑鈦酸 四正丁酯以及帶水劑環己燒，其中二元醇與二元酸酐的摩爾比為1. 1-1.3 1.0，一元醇 封端劑與二元酸酐的摩爾比為0.3-0. 6 1.0，鈦酸四正丁酯的用量為二元酸酐質量的 0. 5%-l. 5% ；帶水劑環己燒的加入量控制為50mL/mol ニ元酸酐；緩慢升溫，控制最高反應溫 度不超過220で，待體系酸值基本不變時停止反應，氮氣保護下冷卻到室溫；改換減壓蒸溜 裝置蒸溜，將過量的醇和帶水劑以及小分子產物蒸出，即可得到聚二元酸ニ元醇聚酯；(2)環氧化反應在步驟(1)生成的聚二元酸ニ元醇聚酯中加入其質量10%-30%的甲 酸，升溫到40-70で，攪拌10-20min ；滴加環氧化氧源雙氧水，質量濃度30%-50%的雙氧水的 滴加量為100-130 mL/mol ニ元酸酐，控制氧源的滴加速度為20滴/min，滴完之後保溫繼續 反應2-Mi後停止，即可得到環氧聚酯的粗產品；將粗產品進行中和、水洗、減壓脫水，得到 環保無毒的環氧聚酯增塑劑；所述不飽和ニ元羧酸酐原料選自馬來酸酐、四氧苯酐、甲基四氧苯酐中的一種；所述二元醇原料選自一縮二乙二醇、ニ縮三乙二醇、丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇 中的一種；所述一元醇封端基是正丁醇、異辛醇中的一種。
3.根據權利要求2所述環氧聚酯增塑劑的製備方法，其特徵在於所述環氧化氧源改用 氧氣、叔丁基過氧化氧中的一種。
全文摘要
一種環氧聚酯增塑劑的製備方法，屬於化學合成技術領域。所述製備方法首先由不飽和二元酸酐和飽和二元醇在催化劑作用下生成一定分子量的聚酯，然後再將生成的聚酯在通氧源、以甲酸為載體條件下進行環氧化反應，得到一定環氧值的環氧聚酯增塑劑。本發明所得產品具有色澤淺、殘留碘值低、熱穩定性好、基本無毒的優良特性，且反應流程短、易操作、能耗低、成本相對較低，符合綠色與清潔化生產工藝。
文檔編號C08L67/02GK102212189SQ20111012078
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者周永芳, 張萍波, 李成成, 苗紅豔, 董玉明, 蔣平平 申請人:江南大學