[发明专利]用于聚氯乙烯树脂的无毒脂肪酸酯类增塑剂混合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型无毒增塑剂，特别是一种在制备聚氯乙烯树脂时用作增塑剂的脂肪酸酯类增塑剂混合物。 

背景技术

聚氯乙烯树脂(PVC)是一种常用树脂，通过各种添加剂如增塑剂、稳定剂、填料、色料等适当混合，能够实现各种物理加工性能。具有各种物理加工性能的聚氯乙烯广泛地用作各种物品的原料，如墙纸、手套和玩具，也用于管道、电线绝缘材料和人造革。为了赋予聚氯乙烯树脂各种物理性能，如加工性能、柔软性、电绝缘能力等，增塑剂是制备聚氯乙烯所必需的添加剂。 

增塑剂是聚氯乙烯(PVC)中用量最大的一种添加剂，其作用在于降低聚合物熔融粘度和熔融温度，增加聚合物可塑性和流动性，使塑料制品具有柔韧性。其增塑机理主要有体积效应和屏蔽效应。对非极性增塑剂而言，其作用机理是将非极性增塑剂的分子插入树脂的分子链中间，增大分子间的距离，从而消弱分子间的作用力，降低熔体黏度，增加分子链的柔顺性。此类增塑剂的加入量越多，其体积效应越大，而且长链形状结构增塑剂的体积效应比环状结构增塑剂大。而对于极性增塑剂而言，其作用机理是用极性增塑剂与极性聚合物之间的相互作用代替了聚合物之间的极性引力，从而削弱了分子间的作用力，降低熔体黏度。 

根据化学结构，增塑剂可以分为：邻苯二甲酸酯类；脂肪族二元酸酯类；磷酸酯类；环氧化合物；聚合型增塑剂；苯多酸酯；含氯增塑剂；烷基磺酸酯；多元醇酯；其他增塑剂。 

邻苯二甲酸酯类是最常用的一类主增塑剂，品种多，综合性能好，主要包括邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等，其中，DOP是PVC中最常用的增塑剂，广泛应用于各个领域。自从20世纪80年代，实验证明DOP可以引起动物肝组织病变和癌变，尽管DOP/DBP是否致癌仍争论不休，但是由于存在潜在的致癌危险，各国都采取相应措施：欧美禁止3岁以下儿童玩具和用品使用6种邻苯二甲酸酯类增塑剂；日本在医疗器械相关产品中禁止加入DOP，作为塑料助剂仅限于工业塑料制品中；在我国，禁止生产和进口使用己二酸二异辛酯增塑剂的PVC食品保鲜膜。鉴于传统增塑剂的使用受到限制，因此研究和开发新型无毒增塑剂已成 为当务之急。 

随着人们环保意识的增强和相关环境法规的强制执行，PVC增塑剂的研究和应用正向绿色环保方向发展。目前，PVC用无毒增塑剂种类主要有：柠檬酸酯类增塑剂；环氧增塑剂；偏苯三酸酯类增塑剂，以及其他无毒增塑剂。 

国外柠檬酸酯产品有50多种，工业化生产的有15种，其中柠檬酸三丁酯(TBC)和乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)最为常用。ATBC是以柠檬酸、正丁醇、乙酸酐为原料合成的，TBC的原料是柠檬酸和正丁醇，这些原料均为生物体存在的物质，是真正无毒增塑剂，已被美国食品医用管理局认定为无毒产品。日本炭化合物公司发明的一种自黏性良好的PVC膜，其所用增塑剂为含有50％-90％柠檬酸酯的混合增塑剂。ATBC和TBC作为主增塑剂，具有溶解性强，耐油性、耐光性好，很好的抗霉性，是一类性能优良、具有广阔发展前景的增塑剂。 

环氧类增塑剂主要包括环氧大豆油(ESO)、环氧脂肪酸丁酯、环氧脂肪酸辛酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯等，环氧增塑剂毒性小，具有优良的耐水性、耐油性，同时还是良好的辅助稳定剂。 

偏苯三酸酯类增塑剂主要包括偏苯三酸三辛酯，偏苯三酸三甘油酯等。TOTM是由美国阿莫科(Amoco chemical company)开发的一种偏苯三酸酯类增塑剂。其挥发性低、耐老化性、耐抽出性及耐热性能好。 

除了上面提到的无毒增塑剂外，其他较为常用的无毒增塑剂还有聚酯增塑剂、对苯二甲酸二辛酯、癸二酸二异己酯、二甘醇二苯甲酸酯等。 

发明内容

本发明的目的在于克服目前现有增塑剂毒性的缺点，提供一种新型的无毒增塑剂，其主要含有多种长链脂肪酸酯类以及多种氨基酸酯类的增塑剂混合物，该增塑剂混合物用作制备聚氯乙烯树脂的增塑剂，使得聚氯乙烯具有优异的优良的抗拉强度、伸长率、薄片加热减量、抗渗移性。 

为了实现上述目的本发明提供的技术方案为：以长链脂肪酸酯类物质，氨基酸酯类物质。按重量比依次为，长链脂肪酸酯类物质50-95％，优选为70-90％，更优选为75-80％。氨基酸酯类占5-50％，优选为20-40％，更优选为25-30％，充分混合即得本发明的增塑剂混合物。