[发明专利]一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，尤其是一种用于聚氯乙烯树脂不含邻苯二甲酸酯的增塑剂，为醇和酸合成的混合酯，同时可通过配方设计达到不同的性能要求。

背景技术

增塑剂是加入到聚合树脂中提供柔韧性的化合物或混合物，以酯类物质为主。邻苯二甲酸酯是用于聚合树脂的主增塑剂，虽经历了超过40年以上的检验，且仍被使用，研究表明，邻苯二甲酸酯可干扰内分泌，使男性精子数量减少、运动能力低下、形态异常，严重的还会导致死精症和睾丸癌，是造成男性生殖问题的“罪魁祸首”，其对人类的潜在危害在被关注中不断被提出和认识，因此，需要其它不含邻苯二甲酸酯的增塑剂用于聚合物中作为替代物，但目前依然未找到性能可与邻苯二甲酸酯相提并论的相关产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保、安全、有效的不含邻苯二甲酸酯的增塑剂的制备方法，该增塑剂可用于聚合树脂尤其是氯化聚乙烯树脂，其主要优势在于既提供产品，又兼具性能。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，该方法主要是以多元醇与一元或多元酸为原料，在乙酸锆的催化下加热回流合成混合酯；其中，加热温度为230～250℃，反应时间为8～10小时，乙酸锆的用量为原料总重的0.05～0.2％。

上述加热温度优选为230～240℃，反应时间优选为9～10小时，反应采用的溶剂为二甲苯，用量为原料总重的5～10％。

所述的多元醇可为二元醇、三元醇、四元醇、五元醇及六元醇中的一种或几种。二元醇优选为乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-环戊二醇、新戊二醇中的一种或几种。三元醇优选为丙三醇。四元醇优选为季戊四醇、双季戊四醇中的一种或两种。五元醇优选为葡萄糖、果糖中的一种或两种。六元醇优选为甘露醇。

所述的多元酸可为乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、马来酸、富马酸、苯甲酸、苯乙酸、对甲基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、对苯二甲酸或其异构体中的一种或几种。

其中，多元醇与一元或多元酸的摩尔比为1∶2～2.5，优选1∶2.2～2.5。

本发明所述的醇可与所述的酸生成二个至六个酯基团的物质，生成的混合酯具有低挥发的特性，增塑效果和挥发性较平衡。本发明生成的酯可根据不同性能要求进行配方设计。采用本发明方法制备得到的混合酯的增塑效果和挥发性、电性能、耐热性均优异。

本发明方法得到的混合酯可以为六个酯基团单分子小于15％，二个酯基团单分子大于90％，同时可以烷基一元羧酸为原料，烷基碳原子数在2至12之间，优选4至6之间。或者六个酯基团单分子小于5％，二个酯基团单分子大于75％，四个酯基团单分子大于10％，同时可以一元羧酸为原料，烷基碳原子数在4至8之间，优选烷基含量小于80％，芳基含量大于10％。或者四个酯基团单分子小于15％，二个酯基团单分子大于80％，同时可以一元羧酸为原料，烷基碳原子数在4至9之间，优选烷基含量大于80％，芳基含量小于15％。

与现有技术比较本发明的有益效果：本发明提供一种不含邻苯二甲酸酯的环保型增塑剂的制备方法，该方法简单、可控，得到的增塑剂可用于聚合树脂尤其是氯化聚乙烯树脂，可在不含邻苯二甲酸酯的基础上，为多种聚合物提供耐寒性、低挥发性、高绝缘性等一种或多种性能，且使用安全、环保。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明阐述本发明，并不局限于以下实施例。

实施例1

四口烧瓶装有搅拌器、分水器、温度计、氮气流，将季戊四醇0.1mol，二乙二醇0.85mol，双季戊四醇0.05mol，丁酸1mol，苯甲酸0.5mol，异辛酸1mol，占原料总质量0.1％的乙酸锆，投入烧瓶中，加热至230℃，占原料总质量7％的二甲苯回流，反应10小时，施加真空，脱出过量的酸。冷却至70℃，加入质量浓度为5％的碳酸钠中和，水洗，脱色，得棕褐色产品416g，收率92％。

实施例2

四口烧瓶装有搅拌器、分水器、温度计、氮气流，将丙三醇0.9mol，二乙二醇0.1mol，戊酸1.5mol，异壬酸1.7mol、占原料总质量0.2％的乙酸锆，投入烧瓶中，加热至230℃，占原料总质量7％的二甲苯回流，反应8小时，施加真空，脱出过量的酸。冷却至70℃，加入质量浓度为5％的碳酸钠中和，水洗，脱色，得棕色产品377g，收率90％。

实施例3