[发明专利]一种PVC用增塑剂及其制备方法和应用

说明书

一种PVC用增塑剂及其制备方法和应用，将三聚氰胺和甲醛经缩合反应得到2,4,6‑三(二羟甲基氨基)‑1,3,5‑三嗪(HHTT)；然后将HHTT与桐马酸酐经酸酐的醇解反应得到桐油基多元醇羧酸；最后将桐油基多元醇羧酸与环氧氯丙烷反应得到液体含羟基和富氮基团桐油基增塑剂。与市场上的品牌增塑剂相比，含该增塑剂的PVC制品的机械性能、相容性能、抗迁移性能、热稳定性能可以得到显著提高，可减少PVC加工过程中硬脂酸钙/锌等热稳定剂的用量。

技术领域

本发明属于塑料添加剂领域，具体涉及一种PVC用增塑剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是世界五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。PVC的大量使用使得其使用性能有了更高的要求。纯PVC树脂在室温下处于玻璃态，因此大多数情况下没有实际应用价值。在PVC制品中添加增塑剂可有效降低其玻璃化转变温度，提高制品的柔性。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是世界各地生产的PVC增塑剂的主要类型。然而研究表明它在使用期间具有从PVC制品向环境或人体释放的风险，其使用范围受到限制。对苯二甲酸二丁酯(DOTP)作为一种新型的环保增塑剂，具有增塑效率高、环保无毒、挥发性低等优点，因此可完全代替DBP和DOP作主增塑剂使用。但是伴随着世界范围的内能源紧缺，可再生生物质资源的开发和利用变得尤为紧迫。因此开发一种以生物质能源为原料的新型环保的增塑剂已迫在眉睫。

发明内容

解决的技术问题：本发明为应对市场上现有的石油源增塑剂产品，提供了一种PVC用增塑剂及其制备方法和应用。

技术方案：一种PVC用增塑剂，该增塑剂结构通式为：

其中R1-R6选自以下(1)～(4)中的任意一种：

上述PVC用增塑剂的制备方法，由以下步骤制得：

第一步：将三聚氰氨与pH 7.5的37wt.％甲醛水溶液按摩尔比1:(6～9)加入到反应容器中，在40～65℃时下反应5-20min，反应结束后，经过滤、去离子水和乙醇溶液洗涤，再经65℃下干燥过夜得到白色固体产物2,4,6-三(二羟甲基氨基)-1,3,5-三嗪；

第二步：将2,4,6-三(二羟甲基氨基)-1,3,5-三嗪和桐马酸酐按摩尔比1:(1～4.5)加入到反应容器中，80～150℃下反应2～4h，经旋蒸除水得到桐油基多元醇羧酸；

第三步：将桐油基多元醇羧酸、环氧氯丙烷和催化剂A按摩尔比1:(0.9～4.5)：(0.005-0.04)加入到反应容器中，100-120℃下反应1-5h，冷却至40-70℃后将氢氧化钠、氧化钙和桐油基多元醇羧酸按摩尔比(0.95～1):(0.95～1):1加至反应容器中，40-70℃下反应1-5h，经过滤、旋蒸得到PVC用增塑剂。

上述催化剂A为苄基三乙基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。

上述PVC用增塑剂的制备方法，步骤为：

第一步：将三聚氰氨与pH 7.5的37wt.％甲醛水溶液按摩尔比1:7.5加入到反应容器中，在50℃时下反应15min，反应结束后，经过滤、去离子水和乙醇溶液洗涤，再经65℃下干燥过夜得到白色固体产物HHTT；

第二步：将HHTT和桐马酸酐按摩尔比1:(1～4.5)加入到反应容器中，100～130℃下反应2～4h，经旋蒸除水得到桐油基多元醇羧酸；