[发明专利]一种多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将多元醇与环氧脂肪酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至130～160℃去除未反应的环氧脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。本发明的多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备，采用多元醇与环氧脂肪酸为原料，酯化反应获得的多元醇环氧脂肪酸酯具有较好的增塑效果，并且安全无毒。

技术领域

本发明涉及增塑剂技术领域，具体涉及一种多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备技术。

背景技术

增塑剂,又称塑化剂,是塑料及其制品中常用的添加剂,可用于改善材料的加工性能、延展性及柔韧性等。酯类有机物作为增塑剂与高分子聚合物混合，其分子上的极性基团与聚合物高分子链上的极性原子相互吸引，减少高分子本身的相互作用力，可以使大分子链段活动空间增加，降低大分子聚合物的玻璃转化温度。

一般认为，分子量小，具有线性结构的增塑剂其增塑效果好，而分子量大，支链多的增塑剂其增塑效果差。尤其是酯类增塑剂的支链短则效率好，长则效率差，如DBP增塑性能好于DOP。含环状或极性大的结构时，增塑效率降低，如含芳基时增塑效率差。但是多种绿色新型增塑剂的发明发现表明，单一的分子量大小，支链结构或极性大小不能决定增塑剂的增塑性能。

由于邻苯类增塑剂与塑料等材料仅为物理混合,很容易被油脂等溶出,通过饮食吸收进入人体，或迁移进入到周围环境当中,损害人类健康，造成环境污染和危害。邻苯类增塑剂对人体的毒性有以下几方面的原因，一是干扰卵泡刺激素或睾丸激素与其受体直接的相互作用，二是与激素分子竞争受体，抑制激素调控进而影响生命体正常功能。另外还有研究表明,邻苯类增塑剂可能与二型糖尿病发病相关,会增加女性子宫内膜异位症风险，增加儿童和成人哮喘和过敏的风险,引发自闭症等疾病。

环氧化合物是常见的增塑剂和稳定剂，具有良好的光稳定性，对于洗涤抽出具有广泛的抵抗力，能够阻止PVC的析出和迁移，但是与PVC的相容性有限，用量大时会从制品中渗出，用作稳定剂，高温时会发生色变，影响制品品质，只能作为辅助增塑剂和辅助稳定剂使用。多元醇与环氧脂肪酸酯化后，能显著提高与PVC的相容性，可用作PVC树脂的主增塑剂，且用其增塑的PVC制品，有优异的物理性能。常用的多元醇为石油化工合成季戊四醇、丙二醇等，且在塑化时加量较大。目前，PVC类垫片在塑料瓶内盖中最常见，可防止液体泄漏，保持密封性等，但作为瓶装水、瓶装饮料等的塑料瓶的PVC垫片，为了提高食用安全性，应防止PVC垫片制品的增塑剂溶出与迁移析出。

增塑剂的基本物理化学性能为：具有较好的热稳定性和化学稳定性；在一定范围内与聚合物相容；沸点较高，不易挥发等。绿色无毒增塑剂的性能要求为，增塑效果好，安全无毒害，在特殊专用的情况下，具有特定的性能，如抗寒性，耐热性等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种天然无毒的糖来源的多种糖醇与环氧脂肪酸合成多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种多元醇环氧脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多元醇与环氧脂肪酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；

(2)继续加热至130～160℃去除未反应的环氧脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。

作为改进的一种技术方案，所述多元醇为赤藓糖醇、山梨糖醇、木糖醇、果糖醇、麦芽糖醇中的一种或几种。

作为改进的一种技术方案，所述环氧脂肪酸为碳原子6～12个的环氧脂肪酸。