[发明专利]一种柠檬酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种柠檬酸酯及其制备方法和应用。本发明解决了现有柠檬酸酯生产的玩具喷漆后表面发黏问题，以柠檬酸、异丁醇和辛醇为原料，在催化剂的作用下生成平均分子量为379.12～416.53的柠檬酸酯；上述的柠檬酸酯经中和、水洗、精馏、脱色、过滤后得到纯度达99.5％以上的柠檬酸酯。本发明同时提供了其在玩具制备中的应用。本发明可广泛用于玩具生产领域。

技术领域

本发明涉及一种增塑剂及其制备方法和应用，具体地说是一种适用于玩具的柠檬酸酯增塑剂及其制备方法和应用。

背景技术

柠檬酸酯是柠檬酸和醇在催化剂的作用下经酯化反应而生成的一类环保无毒可降解增塑剂。目前，柠檬酸酯类增塑剂主要有柠檬酸三乙酯(TEC)、乙酰柠檬酸三乙酯(ATEC)、柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)、柠檬酸三正己酯(THC)、乙酰柠檬酸三正己酯(ATHC)、柠檬酸三辛酯(TOC)、乙酰柠檬酸三辛酯(ATOC)等。其中柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)与PVC树脂的相容性好，增塑效率高，应用较为广泛。

目前，欧盟EN71玩具标准、美国ASTM F963-08玩具安全标准已限制邻苯类增塑剂的使用，中国玩具新标《GB6675-2014》已于2016年1月1日正式实施，规定：所有玩具中，DEHP、DBP及BBP三种增塑剂的总含量≤0.1％，可放入口中的玩具DINP、DIDP、DNOP三种增塑剂的总含量≤0.1％。另外，中国作为世界上最大的PVC玩具出口国，亟需环保增塑剂代替传统增塑剂，满足产品出口的要求。市面上玩具制品常用的环保增塑剂有巴斯夫DINCH、韩国GL300、TBC、ATBC等，其中巴斯夫DINCH和韩国GL300增塑剂价格高，只有少数厂家在用，缺乏广泛普及性；TBC增塑剂易析出、所制玩具表面喷漆后发黏、耐污性能差；ATBC增塑剂是经TBC乙酰化得到的产品，虽性能有所改善，但在制造硬度小于75A的玩具时依然存在表面喷漆后发黏、耐污性能差的问题，影响了玩具的储存和使用。

公开号为CN 101085736A的中国发明专利申请公开了一种柠檬酸三戊酯作为PVC增塑剂的技术方案，但目前戊醇产量低、价格高，既不能满足大批量工业增塑剂的需求，也造成使用成本的增加。

公开号为CN 101245008A的中国发明专利申请公开的柠檬酸三辛酯的合成方法和公开号为CN 102643198A的中国发明专利申请公开的柠檬酸三棕榈酯作为PVC增塑剂的技术方案，所述的柠檬酸三辛酯和所述的柠檬酸三棕榈酯虽具有耐迁移性，但增塑效率差、粘度高，不适用于PVC搪胶类玩具的加工。

专利号CN 103113617B的中国专利公开了一种增塑剂及其制备方法，主要是通过柠檬酸与高低碳醇反应解决柠檬酸低碳醇酯不耐迁移、挥发和柠檬酸高碳醇增塑效率低的问题，但不能解决所述的增塑剂在玩具中应用造成表面发黏的问题。

发明内容

本发明就是为了解决针对现有柠檬酸酯生产的玩具喷漆后表面发黏、沾灰、不耐污的问题，提供一种环保无毒可降解的柠檬酸酯增塑剂及其制备方法和应用。

本发明以柠檬酸、异丁醇和辛醇为原料，在催化剂的作用下通过酯化反应一步制得；酯化完成后再经中和、水洗、精馏、脱色、过滤等精制操作后制得柠檬酸酯。