[发明专利]一种低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂的制备方法

说明书

一种低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂的制备方法，本发明属于塑料助剂制备技术领域，具体涉及一种低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂的制备。以低分子量聚四氢呋喃与苯甲酸为原料，将其置于烧瓶中，搅拌均匀后加入酯化反应所需的催化剂及带水剂，在180‑210℃温度下回流反应3‑7h；反应结束后抽滤出催化剂，再经碳酸氢钠中和、水洗、减压蒸馏、脱色后得到无色或微黄色透明的聚四氢呋喃二苯甲酸酯。本发明可用作PVC、PVA等多种树脂的增塑剂。

技术领域

本发明属于塑料助剂制备领域，具体涉及一种低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂的制备方法。

背景技术

据国家统计局数据统计：2017年中国塑料制品产量累计达7515.5万吨，同比增长3.4%，增塑剂是塑料助剂中产能和消费量最大的品种，传统邻苯类增塑剂用量占增塑剂总产量的80%以上，由于邻苯类增塑剂具有致癌、致畸性、人体内可积蓄及生物降解性差等缺点，各国也相继对邻苯二甲酸酯类增塑剂进行限制甚至禁止，需尽快开发和研究无毒绿色增塑剂产品。

聚四氢呋喃（PTMEG）是一种性能优异的高分子材料，其中大于1000分子量的PTMEG主要用于合成氨纶及纤维，低分子量的PTMEG产能过剩且下游产品开发较少。低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯具有毒性小、溶解性强、相容性好、热稳定性好、耐抽提等特点，其性能与DOP相当，是可接触食品包装材料安全性较大的增塑剂，可用作PVC、PVA等多种树脂的增塑剂制备材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无毒且性能优异的低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂制备方法。

实现本发明目的的技术方案是这样的：一种低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯增塑剂的制备方法，以低分子量聚四氢呋喃与苯甲酸为原料，将其置于烧瓶中，搅拌均匀后加入酯化反应所需的催化剂及带水剂，在180-210℃温度下回流反应3-7h；反应结束后抽滤出催化剂，再经碳酸氢钠中和、水洗、减压蒸馏、脱色后得到无色或微黄色透明的聚四氢呋喃二苯甲酸酯。

采用上述技术方案制备的低分子量聚四氢呋喃二苯甲酸酯平均分子量为440-520g/mol，具体结构如下， n=3～4：

上述所述的增塑剂制备方法，具体操作步骤如下：

将投料比为n(PTMEG) : n(苯甲酸) =1:1.9～2.3的低分子量聚四氢呋喃与苯甲酸于烧瓶中，搅拌均匀后加入醇酸总质量0.05%-2%的钛硅分子筛或钛锆分子筛中的任意一种催化剂、甲苯带水剂，在180-210℃温度下回流反应3-7h；反应结束后抽滤出催化剂，再经碳酸氢钠中和、水洗、减压蒸馏、凹土或活性炭脱色后得到无色或微黄色透明的聚四氢呋喃二苯甲酸酯。

附图说明

图1为本发明聚四氢呋喃(PTMEG)及聚四氢呋喃二苯甲酸酯(PTMGDB)的红外光谱图。

图中：Absorbance为吸光度；Wavenumbers为波数；PTMEG为聚四亚甲基醚二醇；PTMGDB为聚四氢呋喃二苯甲酸酯。

具体实施方式

本发明的具体实施方式通过以下实施例和附图作进一步的说明：

实施例1：

将234 g/mol分子量的聚四氢呋喃与苯甲酸按醇酸比为1:1.9投入烧瓶中搅拌均匀，加入醇酸总质量的0.05%的n(TiO₂) : n(SiO₂) =90:10催化剂及适量甲苯，将混合物进一步加热至180℃，维持3h；然后用布氏漏斗将催化剂过滤，测得酯化率为86.3%的440g/mol分子量的聚四氢呋喃二苯甲酸酯粗产物，再用2 wt.%的碳酸氢钠水溶液中和水洗后，真空泵减压蒸馏出剩余的水及带水剂等溶剂，最后用活性炭脱色得到聚四氢呋喃二苯甲酸酯。