[发明专利]多元醇酯增塑剂以及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于支化烷基的甘油三酯，其用作许多树脂的增塑剂 以及减粘剂。本发明还涉及由通过加氢甲酰化得到的具有支化烷基链 的羧酸制备多元醇酯增塑剂的方法。该多元醇酯还可包含芳香族酸基。

发明背景

将增塑剂加入树脂(通常是塑料或者弹性体)以升高树脂的韧性、 加工性、或者伸长性。增塑剂大规模地用于制备″增塑的″或者柔性聚 氯乙烯(PVC)产物。增塑PVC的一般应用包括薄膜、片材、管、涂层 织物、电线与电缆的绝缘层以及护套、玩具、诸如乙烯基片材地板或 者乙烯基铺地砖之类的铺地材料、粘合剂、密封剂、油墨以及诸如血 袋以及桶等之类的医疗产品。

应用少量的增塑剂的其它聚合物体系包括聚乙烯醇缩丁醛、丙烯 酸类聚合物、聚(偏二氯乙烯)、尼龙、聚烯烃、聚氨酯以及某些氟塑 料。增塑剂也可以与橡胶一起使用(尽管这些材料经常被归入橡胶增量 剂而不是增塑剂的定义)。主要增塑剂明细表以及它们与不同的聚合物 体系的相容性公开在″Plasticizers(增塑剂)，″A.D.Godwin， Applied Polymer Science 21st Century，由C.D.Cr aver和C.E. Carraher编辑，Elsevier(2000)；第157-175页。

增塑剂可以根据它们的化学结构表征。最重要的化学品级增塑剂 是(邻)苯二甲酸酯，其在2002年占全世界PVC增塑剂用量的约85％。 然而，在不久以前曾尝试减少邻苯二甲酸酯作为增塑剂在PVC、特别在 产品接触食品的最终应用、比如瓶盖衬里以及密封材料、医疗以及食 品的薄膜、或者用于医学检查的手套、血袋、以及IV传送系统、挠性 管路、或者玩具等中的应用。然而，对于这些以及大多数其它的增塑 的聚合物体系应用来说，被广泛接受的邻苯二甲酸酯的替代品至今未 实现。

提出的上述苯二甲酸酯的替代品之一是基于环己酸的酯。在1990 年代后期以及2000年代早期，据说各种基于环己酸酯、环己二酸酯以 及环己多酸酯的组合物可用于从半刚性到高度挠性材料的许多产品。 参见，例如，WO99/32427、WO 2004/046078、WO2003/029339、 WO2004/046078、申请号为2006-0247461的美国申请、以及 US7,297,738。

然而，采用基于环己酸酯的增塑剂的问题之一在于加工性能、特别 是熔融特性。当制备诸如PVC产品之类增塑产品时，该产品应该达到 在加工期间在一些点聚合物微晶熔融的温度。这称为熔融温度。就PVC 而言，取决于增塑剂，此温度一般为160到180℃。对于给定的聚合物 是较好的溶剂的增塑剂会比那些不良溶剂在更低温度下熔化。由于许 多增塑的聚合物的产品，比如软PVC产品经由连续过程制备，那些更 快速或者更强的溶剂化增塑剂会更快速达到此熔融温度；因此出现了 描述词″快速熔融″或者″更快速熔融″。前述的增塑剂又名强溶剂化增 塑剂。对于大多数应用来说，该增塑剂参考标准是邻苯二甲酸二-2-乙 基己基酯(DEHP)，因为此增塑剂自从它在20世纪30年代后期商业化 以来一直是全球最广泛使用的增塑剂。在给定的聚合物体系中在相同 浓度下，在比DEHP所需要温度更低的温度下熔化的增塑剂，被认为是 快速熔融增塑剂。同样，在给定的聚合物体系中在相同浓度下，在比 DEHP所需要温度更高的温度下熔化的增塑剂被认为″缓慢熔融″增塑 剂。

已经证明广泛接受的替代苯二甲酸酯的快速熔融增塑剂的确定、 开发以及商业化特别困难。快速熔融增塑剂本文献里还将作更详细定 义。

快速熔融增塑剂在制备许多柔性制品、特别是软PVC制品中具有 价值。参见，例如，US7,297,728。基于非邻苯二甲酸酯的快速熔融增 塑剂也是已知的。例如，本发明人近来曾与其他人一起公开了基于环 己酸C4-C7仲醇酯的快速熔融增塑剂(参见共同未决申请 PCT/US 2008/080891，2008年10月23日提交)，基于C7-C12仲醇的环 己酸酯的增塑剂(参见共同未决申请PCT/US 2008/080893，2008年10 月23日提交)，以及基于环己酸酯以及非邻苯二甲酸酯快速熔融增塑 剂的辅增塑剂体系。参见US 7,323,588。