[发明专利]一种分子量不同且可控的己二酸系列环保聚酯增塑剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种分子量不同且可控的己二酸系列环保聚酯增塑剂的制备方法及应用，属于精细化学品合成及塑料助剂应用领域。其使用己二酸、2‑甲基‑1，3丙二醇和异辛醇为主要原料，通过不同的反应条件和不同种的催化剂采用酯化缩聚法得到不同分子量的环保聚酯增塑剂。本发明所得的两种不同分子量环保型聚酯增塑剂不含有欧盟限定的邻苯类有害物质，两种产品可广泛应用于中高端PVC产品，如发泡PVC人造革、服装革、包装材料、儿童玩具、家庭装饰材料、农用喷管、消防水带、手套、PVC软制品以及透明瓶透明盒等领域，增塑效果优异，与其他原料相容性好，与PVC树脂分子结合牢固，适合工业化生产。本发明制备所得的新型环保聚酯增塑剂，有望替代传统的邻苯二甲酸类增塑剂。

技术领域

本发明涉及一种分子量不同且可控的己二酸系列环保聚酯增塑剂的制备方法及应用，属于精细化学品合成及塑料助剂应用领域。

背景技术

目前传统的增塑剂通常是相对较小的单体分子，将它添加到聚合物材料中，以增加基体聚合物的可加工性、柔韧性或可扩展性。增塑剂被添加到硬而脆的聚合物如聚氯乙烯（PVC）中，会导致较低的熔体粘度，较低的玻璃转变温度（Tg），较低的弹性模量，以及共混物更好的伸长率，或者是这些性能的任何组合。由于塑料加工工业的快速发展，以及发达国家如欧盟对邻苯二甲酸类增塑剂的法规限定，因此市埸对非邻苯类增塑剂的需求大幅度的增加。目前，邻苯二甲酸二酯占生产总量的80％。在这些生产的邻苯二甲酸二酯中，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP，有时称为DOP）占50％，使DEHP成为最重要的工业增塑剂。由于添加了的增塑剂（也称为外部增塑剂）与聚合物基体不是以化学键的结合，它们往往随着时间的推移，最终会在环境中积累。早在20世纪80年代，在土壤、水、大气室内灰尘和土壤中发现DEHP及其分解产物，因此它们被认为是无处不在的环境污染物。DEHP降解主要发生在有氧条件下，温度起着重要作用。当DEHP通过水解微生物分解时，它产生两种稳定的代谢物即其单酯MEHP和2-乙基己醇，两种代谢物均显示出广泛的毒性效应，单酯MEHP与人类的抗雄激素活性特别相关。

与邻苯二甲酸酯类增塑剂不同的是由于聚酯的分子结构中含有多个极性与非极性基团和较单体增塑剂较大的分子量，能大大的增大与PVC材料之间的范德华力，并且聚酯的分子结构中不含有苯环结构，无毒，与PVC的相容性良好，还能有效的降低PVC的玻璃化转变温度，让PVC表现出良好的柔软性和抗迁移性。通过对聚酯产品进行红外、凝胶液相色谱、热重实验等实验证明高、低两种不同分子量的聚酯被成功合成出来并且其热稳定性高于DEHP（DOP）,分别对于加入两种不同分子量的聚酯产品和DEHP（DOP）的塑化的PVC膜进行迁移实验、拉伸实验和热重分析对三种增塑剂的迁移行为、力学性能和热稳定性进行表征，结果表明聚酯型的增塑剂无论是在热稳定性，还是迁移性、抽出性方面都比DEHP（DOP）优良很多。

发明内容

本发明目的是克服上述不足之处，提供一种分子量不同且可控的己二酸系列环保聚酯增塑剂的制备方法及应用。因为环保聚酯增塑剂具有大量的酯基和烷烃基团，所以迁移性和耐抽出性良好，并且与PVC有良好的相容性，增塑效果良好，而且不带有苯环结构，是一种环保无毒的性能优良的增塑剂，采用酯化缩聚法一步反应生成聚己二酸2-甲基1，3丙二醇酯环保增塑剂。通过控制反应条件和催化剂种类、醇的加入量来控制聚酯的分子量，来实现PVC制品应用领域的不同。

本发明的技术方案，一种分子量不同且可控的己二酸系列环保聚酯增塑剂的制备方法，制备步骤如下：使用己二酸、2-甲基-1，3丙二醇和异辛醇为主要原料，通过不同的反应条件和不同种的催化剂采用酯化缩聚法得到不同分子量的环保聚酯增塑剂。

制备过程如下：

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低分子量的环保聚酯增塑剂具体制备步骤如下：