[发明专利]一种尼龙酰双柠檬酸酯增塑剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种尼龙酰双柠檬酸酯增塑剂，其特征在于，其为结构如下通式的混合物：

其中，n＝2-4，R为C2-C13的烷基。

2.制备如权利要求1所述的增塑剂的方法，其特征在于，以柠檬酸、一元醇、尼龙酸为原料，通过包含以下步骤制备得到：步骤1：柠檬酸酯A的制备：

柠檬酸和过量一元醇在酸性催化剂催化下反应，得到柠檬酸酯A；

步骤2：尼龙酸酐B的制备：尼龙酸在改性分子筛催化剂催化下发生脱水反应得到尼龙酸酐B；

步骤3：尼龙酰双柠檬酸酯的制备：尼龙酸酐B和柠檬酸酯A混合，在催化剂及助剂作用下进行酰化反应得到尼龙酰双柠檬酸酯产物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的尼龙酸为生产己二酸的副产物，包含己二酸、丁二酸和戊二酸，基于尼龙酸的总量，丁二酸含量为15wt％-35wt％、戊二酸含量为40wt％-60wt％、己二酸含量为15wt％-35wt％。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的一元醇是乙醇、丙醇或直链及带有支链结构的丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇或十三醇中的一种，优选乙醇、丙醇或丁醇中的一种；所述的柠檬酸与一元醇的摩尔比为1:3-1:15，优选1:4-1:6，反应温度为90-160℃。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1所述的酸性催化剂为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸或固体酸，优选三氧化二铝、三氧化二锑、四氧化钛或四氧化锆；酸性催化剂的用量为柠檬酸质量的0.1％-5％，优选1％-2.5％。

6.如权利要求2-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2所述的尼龙酸酐B制备用催化剂为Ti-P改性的HZSM-5型分子筛，催化剂的用量为尼龙酸质量的1-10％，优选3-7％；其中，基于催化剂的总量，Ti所占的质量分数为1-4％，P所占的质量分数为1-5％。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，Ti-P改性的HZSM-5型分子筛的制备方法如下：按照磷酸水溶液：HZSM-5型分子筛质量比＝1:2-1:5混合均匀，在45℃-60℃下搅拌4-6个小时，然后干燥研磨得到粒径为400-600μm的催化剂前体颗粒，将催化剂前体颗粒焙烧得到P改性的HZSM-5型分子筛；将P改性的HZSM-5型分子筛在400-500℃下通以氮饱和的TiCl₄蒸汽，保持4-8小时，即得到Ti-P改性的分子筛催化剂。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的磷酸水溶液的浓度为10-30wt％，干燥温度为130-150℃，干燥时间为3-5小时，焙烧温度为600-700℃，焙烧时间为5-7小时。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2脱水反应的反应温度为200℃-380℃，优选260℃-320℃，反应时间为2-4小时。

10.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的酰化反应的催化剂为对甲苯磺酸、吡啶或三乙胺，用量为尼龙酸酐B质量的0.5-2％，优选1-1.5％。

11.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的助剂为大孔树脂XDA-7或XDA-8，用量为尼龙酸酐B质量的5％-30％，优选5％-10％。

12.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的柠檬酸酯A与尼龙酸酐B的摩尔比为10:1-1:1，优选4:1-2.5:1。

13.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3所述的酰化反应的反应温度为120-155℃，反应时间为2-4小时。

14.如权利要求1所述的尼龙酰双柠檬酸酯增塑剂或按照权利要求2-13中任一项制备方法制得的尼龙酰双柠檬酸酯增塑剂在塑料制品领域作为增塑增韧的助剂的用途。