[发明专利]脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料及其制备方法

说明书

脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料及其制备方法，由脱氢枞基酰胺和PVC经直接取代反应，再经甲醇/蒸馏水溶液沉淀后洗涤，最后烘干得到。该方法能够将PVC制品的玻璃化转变温度降低到43℃，断裂伸长率增加到400%，并且在蒸馏水、酸溶液、碱溶液、植物油酯和有机溶剂中的没有增塑剂迁移。脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料在对耐迁移和耐挥发要求较高的PVC制品领域具有实践价值。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料及其制备方法，具体涉及脱氢枞酸缩水甘油酯和一系列多元胺合成脱氢枞基酰胺内增塑剂，然后直接与PVC经取代反应制备内增塑PVC材料的方法。

背景技术

聚氯乙烯是合成材料中五大通用合成树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。聚氯乙烯具有良好的物理性能及力学性能，广泛应用与包装材料、建筑材料、日用消费品和电子材料等。由于聚氯乙烯特殊的链式分子结构，纯的PVC难以加工，通常需要添加大量增塑剂。我国增塑剂产能达到450万吨以上,其中80％为邻苯酯类增塑剂。由于邻苯酯类增塑剂相对其他增塑剂价格低，塑化性能优异，在全球范围内得到了广泛应用。邻苯类增塑剂易被溶剂抽出，可以经口、呼吸道、静脉输液等多种途径进入人体，对机体多个系统均有毒性作用。因此，在欧美、日本和韩国相继被禁止使用于医疗器械、食品包装材料和儿童玩具中。合成邻苯类增塑剂的原料全部来自于石化资源，这种工业模式是不可持续的。使用生物质资源合成增塑剂产品已经得到更多学者关注，其中以植物油基增塑剂居多。植物油基增塑剂主要包括环氧类和聚酯类。植物油基单体增塑剂虽然塑化效率高，但易被溶剂抽出；植物油基聚酯增塑剂粘度大，低温性能较差，聚酯大分子极性较强，导致塑化效率低，两者对传统邻苯类增塑剂的替代具有局限性。

内增塑剂是聚合物分子的一部分，它的引入可有效降低聚合物分子链的有规度，增加分子链间的距离，减弱分子链间的作用力，进而增加分子链的润滑性，不仅塑化了聚合物制品，而且可显著提高聚合物制品的耐久性。松香及其衍生产品具有特殊的三元环菲架结构，该结构部分与邻苯类增塑剂的苯环结构相类似，已有学者利用松香来合成具有良好耐热性和电绝缘性能的增塑剂，例如马来海松酸三辛酯和松香长链酯等。利用生物质资源合成内增塑剂和内增塑PVC材料，不仅能够实现资源环境的可持续利用，而且合成的内增塑PVC材料没有增塑剂迁移，可使制品的性质长期稳定，减少了由于增塑剂的迁移对人体带来的潜在威胁。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料及其制备方法。通过将系列脱氢枞基酰胺与PVC直接取代得到内增塑PVC材料。制备方法简单，能有效提高塑化PVC制品的耐久性。

技术方案：脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料，其化学结构通式如下所示：

其中m＝100-2000，n＝100-2000；R为-NH-或-(CH₂-NH-CH₂)_n’-，n’＝1-10。

上述脱氢枞基酰胺内增塑PVC材料的制备方法，由脱氢枞基酰胺和PVC经直接取代反应，再经甲醇/蒸馏水溶液沉淀后洗涤，最后烘干得到；反应温度为40℃-160℃，反应时间为0.1h-12h，反应所需溶剂为氮氮二甲基酰胺、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷或环己酮，脱氢枞酸酰胺和PVC的质量比为(0.1-4):1。

上述脱氢枞基酰胺由脱氢枞酸缩水甘油酯和系列多元胺反应制得，反应温度为60℃-200℃，反应时间为1h-24h，脱氢枞酸缩水甘油酯和系列多元胺的摩尔比为1:(1-6)。

上述系列多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的至少一种。

上述脱氢枞酸缩水甘油酯由脱氢枞酸和环氧氯丙烷合成制得。

上述脱氢纵酸和环氧氯丙烷的摩尔比为1:(3-9)。