[发明专利]具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于：使用油酸、1,8-辛二醇、过氧化氢和乙酸酐为主要原料，通过酯化、环氧化反应得到增塑剂环氧1,8-辛二醇二油酸酯，再将其通过乙酰化反应得到乙酰1,8-辛二醇二油酸酯，步骤如下：

（1）酯化反应：将油酸和1,8-辛二醇加入到反应器中，通入一段时间氮气，加热反应；待温度升至一定温度时加入催化剂1，再升高温度继续反应；催化反应结束时加入氢氧化钠溶液，加热反应；反应结束后进行离心，取上清液用去离子水洗至中性，再真空蒸馏除去残留的水，得到产物1,8-辛二醇二油酸酯；

（2）环氧化反应：将步骤（1）制备所得1,8-辛二醇二油酸酯和催化剂2加入到反应器中，将甲酸和过氧化氢进行混合，再往反应器中逐滴加入该混合物，加热反应；反应结束后用去离子水洗至中性，再真空蒸馏除去残留的水，得到增塑剂环氧1,8-辛二醇二油酸酯；

（3）乙酰化反应：将步骤（2）制备所得环氧1,8-辛二醇二油酸酯、乙酸酐和开环剂1加入到反应器中，加热反应；反应结束后，减压蒸馏除去过量的乙酸酐，再用去离子水洗至中性，之后再真空蒸馏除去残留的水，得到增塑剂乙酰1,8-辛二醇二油酸酯。

2.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）酯化反应中的催化剂1为钛酸四正丁酯。

3.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于步骤（1）具体为：将原料按照1,8-辛二醇：油酸的摩尔比为1:1～3加入到反应器中，通入5～40min氮气；升温至110～160℃时加入催化剂1，催化剂的加入量为原料总质量的0.1%～0.7%，再升高温度至120～180℃继续反应2～9h；加入质量分数为10%～30%的氢氧化钠溶液；加热至20～80℃继续反应0.1～2h；反应结束后进行离心，取上清液用去离子水洗至中性，-0.1MPa、60～80℃下真空蒸馏0.5～2h除去残留的水，得到产物1,8-辛二醇二油酸酯。

4.根据权利要求3所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于具体为：步骤（1）中用于配制氢氧化钠溶液加入的氢氧化钠质量根据催化反应结束时溶液的酸值依照以下公式计算得出：m = 7.13×10^-4×AV×Q+Q×25%；其中m为NaOH质量，AV为催化反应结束时溶液的酸值，Q为油酸的添加量。

5.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）的环氧化反应中，催化剂2为强酸型阳离子交换树脂。

6.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于步骤（2）的环氧化反应中，将步骤（1）制备所得1,8-辛二醇二油酸酯和催化剂2加入到反应器中，将甲酸和质量分数为20%～50%的过氧化氢进行混合，再往反应器中逐滴加入该混合物，30~80℃加热反应3~8h；其中，1,8-辛二醇二油酸酯、甲酸和过氧化氢的摩尔比为1：1～3：8～15，催化剂2的加入量为总质量的1%～10%；

反应结束后用去离子水洗至中性，在-0.1MPa、60～80℃下真空蒸馏0.5～2h除去残留的水，得到增塑剂环氧1,8-辛二醇二油酸酯。

7.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）的乙酰化反应中，开环剂1为强酸型阳离子交换树脂。

8.根据权利要求1所述具有高热稳定性的植物油基环保增塑剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）乙酰化反应中，将步骤（2）制备所得环氧1,8-辛二醇二油酸酯、乙酸酐和开环剂1加入到反应器中；环氧1,8-辛二醇二油酸酯和乙酸酐的摩尔比为1：2～7，开环剂的质量为原料总质量的1%～10%，加热至80～140℃反应1～5h；

反应结束后，-0.1MPa，80～120℃下减压蒸馏0.5～2h除去过量的乙酸酐，再用去离子水洗至中性，之后在-0.1MPa，在60～80℃下真空蒸馏0.5～2h除去残留的水，得到增塑剂乙酰1,8-辛二醇二油酸酯。