[发明专利]一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。本发明的多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备，采用多元醇与一元羧酸为原料，酯化反应获得的多元醇羧酸酯具有较好的增塑效果，并且安全无毒。

技术领域

本发明涉及增塑剂技术领域，具体涉及一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备技术。

背景技术

增塑剂,又称塑化剂,是塑料及其制品中常用的添加剂,可用于改善材料的加工性能、延展性及柔韧性等。酯类有机物作为增塑剂与高分子聚合物混合，其分子上的极性基团与聚合物高分子链上的极性原子相互吸引，减少高分子本身的相互作用力，可以使大分子链段活动空间增加，降低大分子聚合物的玻璃转化温度。

由于邻苯类增塑剂与塑料等材料仅为物理混合,很容易被油脂等溶出,通过饮食吸收进入人体，或迁移进入到周围环境当中,损害人类健康，造成环境污染和危害。邻苯类增塑剂对人体的毒性有以下几方面的原因，一是干扰卵泡刺激素或睾丸激素与其受体直接的相互作用，二是与激素分子竞争受体，抑制激素调控进而影响生命体正常功能。另外还有研究表明,邻苯类增塑剂可能与二型糖尿病发病相关,会增加女性子宫内膜异位症风险，增加儿童和成人哮喘和过敏的风险,引发自闭症等疾病。

多元醇脂肪酸酯增塑剂，以其低迁移率和低挥发性以及优良的塑化性，作为邻苯二甲酸酯类增塑剂的替代品，受到市场的广泛青睐。常见的多元醇脂肪酸酯制备涉及一元、二元、三元、四元醇与脂肪酸的酯化反应，生成的脂肪族酯相较于芳香酯，容易出现相容性不足的问题。而且常用的多元醇为石油化工合成，具有一定的有毒有害性。目前，PVC类垫片在塑料瓶内盖中最常见，可防止液体泄漏，保持密封性等，但作为瓶装水、瓶装饮料等的塑料瓶的PVC垫片，为了提高食用安全性，应防止PVC垫片制品的增塑剂溶出与迁移析出。

增塑剂的基本物理化学性能为：具有较好的热稳定性和化学稳定性；在一定范围内与聚合物相容；沸点较高，不易挥发等。绿色无毒增塑剂的性能要求为，增塑效果好，安全无毒害，在特殊专用的情况下，具有特定的性能，如抗寒性，耐热性等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种天然无毒的糖来源的多种糖醇与脂肪酸合成多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；

(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。

作为改进的一种技术方案，所述多元醇为赤藓糖醇、山梨糖醇、木糖醇、果糖醇、麦芽糖醇中的一种或几种。

作为改进的一种技术方案，所述一元羧酸为支链或非直链为4～10个碳原子的脂肪酸中的一种或几种。

本发明人长期致力于增塑剂及其制品的研究，经大量理论分析和实验验证得出，邻苯类增塑剂中，分子量较大，侧链较长，或侧链分枝较多的种类，其毒性相对较低，其代谢产物的毒性也较低。说明增塑剂的分子构型与其毒性直接相关。因此，本发明人依照增塑剂安全，无毒的发展趋势，从分子结构角度选择合成原料，来制备一系列增塑性能好，绿色无毒的增塑剂，用于食品类包装制品。