[发明专利]一种异山梨醇异丁酸酯增塑剂与PVC粉制备的共混膜

说明书

本发明公开了一种异山梨醇异丁酸酯增塑剂与PVC粉用溶剂法制备的共混膜，特别是在异山梨醇异丁酸酯增塑剂为PVC粉重量的60%比例下制备的PVC共混膜，相对于60%比例的市售对苯二甲酸二辛酯制备的PVC共混膜表现出优异的增塑效果及在有机溶剂正己烷及橄榄油介质中较低的迁移率。

技术领域

本发明具体涉及一种绿色环保的生物基增塑剂异山梨醇异丁酸酯的制备及将其应用于PVC中制备PVC共混膜以改善PVC增塑效果，属于高分子材料领域和化学领域。

背景技术

塑化剂是加入到塑料制品特别是软质PVC制品中的一种高分子添加剂，由于PVC分子间强极性效应，其天然质硬易碎，增塑剂的加入可以削弱其分子间的次价键(范德华力)以降低其硬度和玻璃化温度，提高其伸长率、柔韧性，其增塑效果可以通过拉力测试机测出的断裂伸长率和拉伸强度表征，适量的增塑剂可以改善PVC的增塑效果，但是当增塑剂的量加入到一定程度后因增塑剂与增塑剂分子缔合形成微球而析出，增塑效果反而下降，所以增塑剂的添加量影响增塑剂的增塑效果。

应用最为广泛的是邻苯类增塑剂，随着人们对环境、健康认知的不断提高，邻苯类增塑剂的安全性受到全球的关注，开发低毒增塑剂已经成为当今社会的热点问题。

工业上一般采用电热双辊辊筒压片机高温混入增塑剂将PVC压制成膜，但是电热双辊辊筒压片机较昂贵，不利于普及，给很多实验室的研究造成阻碍。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环保低毒的生物基增塑剂异山梨醇异丁酸酯及将其应用于PVC中制备成不同添加比例异山梨醇异丁酸酯的PVC共混膜，并与同等添加比例的市售对苯二甲酸二辛酯制备的PVC共混膜对比，通过力学测试表征其增塑效果以摸索异山梨醇异丁酸酯的最佳添加比例。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种制备PVC共混膜的方法，步骤如下：1)将PVC粉溶胀于有机溶剂环己酮中；2)加入1％-100％PVC重量的异山梨醇异丁酸酯增塑剂，室温机械搅拌均匀；3)将其液体置入玻璃器皿中烘箱60℃烘12h挥发掉环己酮，冷却至室温即得共混膜。按照同样的方法用市售对苯二甲酸二辛酯代替异山梨醇异丁酸酯作为对照组制备共混膜，考察生物基环保增塑剂异山梨醇异丁酸酯在不同添加比例下的力学性能及在有机溶剂正己烷和橄榄油中的迁移率。

作为优选，在异山梨醇异丁酸酯增塑剂添加量为45％-70％，特别在60％添加条件下，生物基增塑剂异山梨醇异丁酸酯力学性能优于市售对苯二甲酸二辛酯；在60％添加比例下，以正己烷和橄榄油为介质，异山梨醇异丁酸酯迁移率低于市售对苯二甲酸二辛酯。

一种制备PVC共混膜步骤2)中异山梨醇异丁酸酯增塑剂的方法，包括如下步骤：

1)异山梨醇与异丁酸摩尔比为1：2-1：3投至于反应瓶中；2)加入带水剂；3)加入2％-10％反应物异山梨醇与异丁酸重量的催化剂；4)在80℃-150℃条件下反应4-12h；5)通过减压蒸馏获得所述异山梨醇异丁酸酯。

作为优选，所述异山梨醇与异丁酸比例为1：2.5；

作为优选，所述带水剂为正丁醚；

作为优选，所述催化剂为4％反应物异山梨醇与异丁酸重量的对甲苯磺酸。

作为优选，所述步骤4反应条件为150℃，反应6h。

本发明的有益之处在于：1)异山梨醇异丁酸酯作为生物基环保增塑剂低毒及环境友好；2)相对于60％PVC重量的市售对苯二甲酸二辛酯增塑剂制备的共混膜，异山梨醇异丁酸酯增塑剂在60％PVC重量的添加条件下制备的共混膜，增塑效果优异及在有机溶剂及油介质中迁移率低；3)应用所述溶剂法制备PVC共混膜的方法及制备所述异山梨醇异丁酸酯的方法简单，容易实施。

附图说明