[发明专利]一种改性氯化石蜡及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性氯化石蜡及其制备方法和应用，涉及增塑剂制备技术领域，所述改性氯化石蜡的结构式为：其中，R₁为‑C_nH_2n+2‑xCl_x‑1，R₂为C3‑C6的直链烷基。本发明采用亲核取代将间苯二甲酸酯结构引入氯化石蜡中，优化氯化石蜡自身增塑性能，获得一种耐迁移性良好、增塑效率高的氯化石蜡基增塑剂。

技术领域

本发明涉及增塑剂制备技术领域，尤其涉及一种改性氯化石蜡及其制备方法和应用。

背景技术

氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯辅助增塑剂，广泛用于生产电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品，以及涂料、润滑油等的添加剂。但若氯化石蜡单独作为增塑剂使用时，增塑效果较差，因此应用受到限制。常见的解决方法是与邻苯二甲酸酯类等主增塑剂复配使用，但主增塑剂往往价格较高，并且存在主增塑剂与辅助增塑剂相容性问题，导致制件表面易出油，对制件外观带来不利影响。目前，针对氯化石蜡分子结构的设计和改性研究报道较少。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改性氯化石蜡及其制备方法和应用，通过将间苯二甲酸酯结构引入氯化石蜡中，优化氯化石蜡自身增塑性能，制得的改性氯化石蜡增塑剂耐迁移性良好、增塑效率高。

本发明提出的一种改性氯化石蜡，其结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，R₁为-C_nH_2n+2-xCl_x-1，n＝12-24，x＝6-7；R₂为C3-C6的直链烷基。

本发明还提出了上述改性氯化石蜡的制备方法，其合成路线为：

包括以下步骤：

(1)5-巯基间苯二甲酸的合成：以式(Ⅱ)化合物为原料，在惰性气体保护下与硫氢化盐反应生成5-巯基间苯二甲酸(Ⅲ)，简称为SDA；其中，式(Ⅱ)化合物中，R₃为-NO₂、-F、-Cl、-Br；

(2)5-巯基间苯二甲酸接枝氯化石蜡：以叔丁醇为催化剂，将5-巯基间苯二甲酸(Ⅲ)在惰性气体保护下与氯化石蜡进行取代反应，生成式(Ⅳ)，简称为CP-SDA；

(3)酯化反应：将5-巯基间苯二甲酸接枝氯化石蜡(Ⅳ)在惰性气体保护下与正构醇进行酯化反应，即得改性氯化石蜡(Ⅰ)，简称为CP-SDE。

优选地，具体包括以下步骤：

(1)5-巯基间苯二甲酸的合成：将甲醇和硫氢化盐加入到反应器中，升温至50-55℃，滴加式(Ⅱ)化合物，在惰性气体保护下反应10-14h；待反应结束后，在90-100℃下真空干燥2-3h，得浅黄色液体产物SDA(Ⅲ)；

(2)5-巯基间苯二甲酸接枝氯化石蜡：将丙酮和氯化石蜡加入到反应器中，搅拌，加入SDA(Ⅲ)和叔丁醇钾，升温至60-65℃，在惰性气体保护下反应10-14h；待反应结束后，在90-100℃下真空干燥2-3h，得淡黄色液体产物CP-SDA(Ⅳ)；

(3)酯化反应：将CP-SDA(Ⅳ)加入到反应器中，再加入正构醇，升温至60-65℃，在惰性气体保护下反应4-6h；待反应结束后，在90-100℃下真空干燥2-3h，得淡黄色液体产物CP-SDE(Ⅰ)；优选地，正构醇为C3-C6正构醇。

优选地，步骤(1)中，还包括萃取提纯，是将浅黄色液体产物SDA加入到乙醇中进行萃取，然后分离，再在90-100℃下真空干燥2-3h；