[发明专利]一种天然线性增塑剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种非邻苯二甲酸酯类增塑剂，具体涉及一种天然线性增塑剂及其制备方法和应用。

背景技术

邻苯二甲酸酯类化合物是世界上应用最广泛的增塑剂，它们被用在塑料制品、涂料、印染、化妆品和香料的生产过程中，但长期以来这类产品一直受到人们关于其安全性的质疑。近些年来，这类化合物的产量不断增加，其不断地进入环境，已成为全球性的最普遍的一类污染物。2008年10月28日欧盟化学品管理局ECHA将三种邻苯二甲酸酯类（即，邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸（2-乙基己）酯（DEHP）和邻苯二甲酸丁苄酯（BBP））纳入授权使用的SVHC（高度关注物）候选物质清单。而且，SVHC候选物质清单会定期更新，种类只会增加不会减少。按照欧盟化学品管理法律REACH法规的要求，禁止在所有提供的产品或材料中使用SVHC，总量要求小于1000PPM（按重量），否则提供者有义务通知消费者，并且消费者如果想知道SVHC信息，欧盟进口商必须在45天内提供相关信息；而且，物品在年销量中的高度关注物SVHC大于1吨时必须通报欧盟化学品管理局ECHA授权许可才能进入欧盟市场销售。目前，各国对于邻苯二甲酸酯类化合物的限制已不仅仅只有DBP、DOP（DEHP）、BBP三种，已经几乎涵盖了所有的邻苯二甲酸酯类，包括但不限于：邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二壬酯（DNP）、邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）、邻苯二甲酸二庚酯（DHP）、邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）、邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丙酯（DPRP）、邻苯二甲酸二苯酯（DPP）等等，同时有些国家对某些特殊功能性的增塑剂也提出了限制，如：DOA也称DEHA（己二酸二辛酯），DINA（己二酸二异壬酯）。我国已将邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）列入我国环境优先污染物的黑名单中。

传统的泛用增塑剂几乎都是以非线性可塑剂为主，随着人们生活水平的不断提高，泛用增塑剂已经不能满足越来越严苛的质量标准，线性增塑剂（Linear Plasticizer）的安全性，环保性也越来越得到世界各国尤其是殴盟，美国和日本等发达国家的青睐。线性增塑剂是以线性醇（Linear Alcohol）为原料所合成出的增塑剂。线性醇是指分子构造为直链或几乎完全直链的醇类，例如正庚醇、正辛醇、正壬醇等等。醇的化学结构如果有数目不等的支链或是环状的构造就称为非线性醇，例如异庚醇、异辛醇、异壬醇等等。用非线性醇为原料所合成出的增塑剂就是「非线性增塑剂」。目前线性醇的生产主要以石油裂解为主，以石油为原料制造线性醇的厂商全属国外大型石化厂，德国、英国和美国是世界上供应线性醇的三个主要国家。由于石油裂解生产的线性醇掌握在少数几个发达国家公司中，加上现在石油价格不断攀升，导致石油裂解生产的线性增塑剂价格始终居高不下。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的在于提供一种天然线性增塑剂，提高增塑剂的耐挥发性、耐热性、耐寒性以及耐油性，生产成本低，安全无毒。

本发明的另一目的在于提供一种天然线性增塑剂的制备方法，方法简单，成本低，安全无毒。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：

一种天然线性增塑剂，其是以C₆-C₁₂的天然线性脂肪醇中的一种醇或两种以上的醇混合与环己二羧酸酐酯化而成。

本发明可以通过以下方案实现：

作为本发明的一种优选的实施方式，所述天然线性脂肪醇为一元醇或多元醇。

作为本发明的一种优选的实施方式，具体的，所述天然线性脂肪醇可以选自正辛醇

由于本发明的酯化反应是可逆反应，天然线性脂肪醇超量0.5以便反应能快速进行，反应完毕后抽真空将多余的然线性脂肪醇脱出来；因此，作为本发明的一种优选的实施方式，所述天然线性脂肪醇与环己二羧酸酐的摩尔比为（2-3）：1，天然线性脂肪醇为植物油皂化或氢化还原之后所得到的正辛醇与正癸醇的混合醇，其中按质量百分比计正辛醇为60-70%，正癸醇为30-40%。在上述方案的基础上，所述天然线性脂肪醇与环己二羧酸酐的摩尔比为2.5：1。

一种天然线性增塑剂的制备方法，其顺次按照以下步骤进行：

1）将天然线性脂肪醇与环己二羧酸酐加入到反应器中搅拌并升温；

2）待温度到达120-140℃时，加入催化剂，继续升温至200-250℃搅拌进行酯化反应；