[发明专利]一种高相容性改性环氧增塑剂的制备方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及精细有机化工产品增塑剂的制备方法，特别是涉及一种高相容性改性环氧增塑剂的制备方法及产品。

背景技术

增塑剂是聚氯乙烯制品加工过程中用量较大的助剂，长期以来，国内主要的增塑剂为邻苯类增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯等。由于今年来世界各国对环保要求的越来越严格，有毒性的邻苯增塑剂DOP在儿童玩具、与人体和卫生食品相关的所有塑料制品中被禁止使用。世界各国都在加紧研究符合环保要求的无毒增塑剂特别加快了卫生要求高的塑料制品基础应用研究。环氧植物油脂增塑剂是一类环境友好的环保增塑剂，相关的研究较多，国内环氧类增塑剂的主要品种有：环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯等。其中环氧大豆油由于具有无毒、无味、良好的耐候性及热稳定性，广泛应用在聚氯乙烯塑料制品、涂料、油墨、橡胶等中，是一类消费量较大的增塑剂。但是由于环氧大豆油极性小，与PVC的相容性较差，一般PVC制品中加入的份数不超过5％，否则制品容易出油，这就极大地限制了环氧大豆油的应用。

专利文献CN200910145060《一种增塑剂及其制备方法》，公开了以液蜡、氯气制备氯化石蜡，然后将氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油混合的增塑剂的制备方法。该专利文献中用饱和的液蜡为氯化原料，后与工业成品环氧大豆油实现简单的物理混合；

专利文献CN201010283862《氯代环氧脂肪酸甲酯增塑剂的制备方法》公布了不饱和脂肪酸甲酯在有机酸和过氧化氢下完全环氧后，以偶氮二异丁氰或有机过氧化物为催化剂、以氯气为氯化剂在60-100℃进行氯化反应。该氯代反应主要是取代完全环氧后的产物上的饱和碳链上的氢原子，生成的尾气是氯化氢，由于该反应要在较高的温度(60-100℃)下进行，容易破坏环氧基团，一定程度上会降低产品的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种高相容性改性环氧增塑剂的制备方法，具有工艺流程易控制、生产成本低等优点。

本发明同时提供一种高相容性改性环氧增塑剂，该增塑剂与PVC的相容性，在制品中的添加量可以提高2～3倍。

一种高相容性改性环氧增塑剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将植物油脂和甲酸、双氧水混合，进行部分环氧化反应，得到的部分环氧化的中间产物的碘值为10％～65％；

(2)向得到的部分环氧化的中间产物中通入氯气，进行氯代反应，后处理得到相容性良好的改性环氧大豆油增塑剂。

下面为对上述技术方案的进一步优选的技术方案：

步骤(1)中，作为优选，所述括植物油脂包括棕榈油、大豆油、花生油、菜籽油、脂肪酸甲酯等中的一种或多种。作为进一步优选，所述植物油脂为大豆油；进一步优选为碘值为125％～130％的大豆油。

步骤(1)中，作为优选，所述植物油脂和甲酸、双氧水的质量比为：大豆油：甲酸：双氧水＝1：0.02～0.06：0.1～0.5；进一步优选为大豆油：甲酸：双氧水＝1：0.02～0.04：0.2～0.4。

步骤(1)中，作为优选，进行部分环氧化反应的温度为50～80℃，环氧时间为3～8h；作为进一步优选，进行部分环氧化反应的温度为55～70℃，环氧时间为3～5h。通过对反应温度和反应时间的协同控制，实现对中间产品的不饱和度的控制。

步骤(1)中，作为优选，先将植物油脂加入到反应容器中，然后升温中50℃～70℃，然后加入甲酸和双氧水。

步骤(1)中，所述双氧水为质量百分比浓度为27％～70％的过氧化氢水溶液，作为优选，所述双氧水选用质量百分比浓度为50％的双氧水，可直接采用市售产品，降低使用成本。

步骤(1)部分环氧反应完成后，静置1～2小时，分水、洗涤、真空脱水、汽提、压滤得到中间产物部分环氧大豆油；得到的部分环氧的中间产物的碘值为10％～65％，作为进一步优选，得到的中间产物的碘值为30％～55％；中间产物的环氧值为3％～5.5％。

步骤(2)中，氯化反应过程中，需要调节氯气瓶的阀门，控制氯气流量，通入反应釜内，反应过程中温度升高较快时需要进行冷却，控制反应温度为10℃～60℃，通氯时间为0.5～4小时；进一步优选的反应温度为20～50℃，通氯时间为1～3小时。所述的控制通入氯气的速度，目的是使通入的氯气有足够时间来完成反应，避免大量气体逸出反应釜。