[发明专利]一种以桐油为原料增塑制备聚氯乙烯的方法

说明书

本发明公开了一种以桐油为原料增塑制备聚氯乙烯的方法，具体涉及高分子材料领域，包括将桐油添加到甲醇溶液中，加热恒温反应后，静置取层油液，将上层油液和适量的马来酸二辛酯加入反应釜中，恒温搅拌反应5‑6小时，冷却至室温，即得增塑剂；将聚氯乙烯、增塑剂、填料、热稳定剂和阻燃剂加入共混熔融挤出造粒，即得；本发明以桐油为原料反应制备增塑剂增塑聚氯乙烯，对聚氯乙烯具有较好的增塑性，且具有较高的闪点，热稳定性高，抽出性小，绿色环保，使用安全。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种以桐油为原料增塑制备聚氯乙烯的方法。

背景技术

增塑剂是橡胶制品加工中及其重要的助剂，在橡胶制品中添加增塑剂，可以削弱聚合物分子间的相互吸引力即范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，亦即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的熔融粘度下降，流动性增加，制品的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、挠曲性和柔韧性则提高。现在，增塑剂主要用于聚氯乙烯、纤维素、醋酸乙烯树脂、合成橡胶、涂料等合成材料。

增塑剂产量占塑料助剂总产量的60％。尤其是硬质的聚氯乙烯材料，增塑剂的使用量可达到40％，用量非常巨大，然而近年来由增塑剂所引起的负面报道越来越多，引起了人们的高度关注。因此业内也出现了大量的环保增塑剂产品，其中源于植物的油脂基增塑剂也受到了广泛关注。

邻苯二甲酸酯类作为用途最广，用量最大的主要增塑剂，约占增塑剂市场份额88％，对其毒性较低，从啮齿动物的LD50值断定其急性毒性相当于食糖，比乙醇小90％，只有食盐的25-50％，所说义认为对人体没有急性毒害，但自从在人体组织内和尸检时检出有邻苯二甲酸二辛酯的存在，美国国家癌症研究所发现大剂量的邻苯二甲酸二辛酯会导致老鼠致癌以后，人们又开始对邻苯二甲酸二辛酯的毒性及致癌问题张开日益激烈的争论。欧盟相关会议限定了六种邻苯二甲酸酯类增塑剂的最大限量，同时美国、日本、泰国等也相继出台了类似的规定。中国作为全球制造业和产品出口大国，据保守统计，中国玩具制造中有60％使用了聚氯乙烯原料，其中供三岁以下儿童使用的占50％，直接影响孩子的健康。

因此，目前急需采用新型的无毒环保的增塑剂来对PVC进行改性。专利DE29824628和WO99/32427公开了通过使相应的邻苯二甲酸酯氢化制备的环己烷-1,2-二羧酸酯增塑剂，该类增塑剂有较低的密度和粘度，导致塑料的低温柔软性比相应邻苯二甲酸酯有所改善。也有文献考察其所得塑料的机械性能与用邻苯二甲酸酯得到的相同，并且无毒环保。但是此类增塑剂热稳定性差，加热时，存在迁移和抽出的现象，影响材料的增塑效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种以桐油为原料增塑聚氯乙烯材料的方法，本发明以桐油为原料反应制备增塑剂增塑聚氯乙烯，对聚氯乙烯具有较好的增塑性，且具有较高的闪点，热稳定性高，抽出性小，绿色环保，使用安全。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种以桐油为原料增塑制备聚氯乙烯的方法，包括以下步骤：

(1)将桐油加入反应釜中，升温至70-80摄氏度，向其中加入相当于其重量25-30％的甲醇溶液，恒温搅拌100分钟后，降温至40摄氏度，将混合物静置分层，取上层油液，水洗油液3-4次后，将油液在85摄氏度下进行减压蒸馏，除去油液中水分；

(2)将步骤(1)中制得的油液和适量的马来酸二辛酯加入反应釜中，升温至220-225摄氏度，恒温搅拌反应5-6小时，冷却至室温，即得所述增塑剂；

(3)将聚氯乙烯、步骤(2)制得的增塑剂、填料、热稳定剂和阻燃剂加入高速混合机中搅拌混合后，加入双辊开炼机中混炼后，加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，将粒料真空干燥箱中在60-70摄氏度下，真空干燥7小时，去除水分，即得。