[发明专利]一种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法

说明书

本发明公开了一种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法。所述的不饱和脂肪酸甲酯是以生物柴油(脂肪酸甲酯)通过高真空精馏分离提出的原料，在有机碱的作用下，共轭化，同时与二甘醇单丁醚酯交换生成共轭不饱和脂肪酸二甘醇单丁醚酯；所得的共轭不饱和脂肪酸二甘醇单丁醚酯与丙烯酸在添加阻聚剂的条件下发生Diels‑Alder加成反应；所得加成环化物与二甘醇单丁醚在甲磺酸催化剂和真空条件下，酯化合成所述的抗寒橡胶增塑剂。

技术领域

本发明属于橡胶助剂领域，具体涉及一种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法。

背景技术

增塑剂作为一种橡胶助剂，品种上千类，经常应用的有300多种。广泛应用于各个领域包括橡胶、塑料、树脂、电缆、医疗器械、家电、玩具等成千上万种产品。橡胶的增塑是指在天然橡胶或合成橡胶中添加某些物质，可有效降低胶料的门尼粘度，改善加工应用，且与胶料具有良好的相容性。在橡胶高温硫化成型以及产品使用过程中，便于压延、压出等成型操作，同时要求增塑剂要不容易挥发到空气中，橡胶的制品在低温使用时不容易开裂，以免影响产品的性能。本发明提出抗寒耐抽出橡胶增塑剂是含有醚酯链的生物基高分子量的增塑剂，可用于天然橡胶或合成橡胶与橡塑的均聚物，聚氯乙烯树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等，最大特点是抗寒耐低温，在制品中相容性好，耐抽出。

随着生物柴油(脂肪酸甲酯)行业的蓬勃发展，对于其在生物基新材料上的应用也广泛开展，特别是在橡、塑助剂上的应用，开发出高附加值的下游产品，对促进生物柴油的产业发展具有重要意义。

生物柴油(碳链为12-18脂肪酸甲酯)是由饱和脂肪酸甲酯和不饱和脂肪酸甲酯组成。饱和脂肪酸甲酯用于氯代甲酯增塑剂，本发明是利用不饱和脂肪酸甲酯通过聚合醚酯化反应制备抗寒耐抽出橡胶增塑剂。脂肪酸甲酯，通过真空精馏或冷冻结晶压榨分离出饱和脂肪酸甲酯和不饱和脂肪酸甲酯两种成份。

发明内容

本发明的目的是提供一种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法。

所述的这种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法，其是以生物柴油(碳链为12-18脂肪酸甲酯)通过高真空精馏或冷冻压榨分离得到不饱和脂肪酸甲酯为原料，制备的一种生物基增塑剂。

根据本发明提供的一种用不饱和脂肪酸甲酯制取抗寒耐抽出橡胶增塑剂的方法，包括如下步骤：

(1)不饱和脂肪酸甲酯的制备

以生物柴油(脂肪酸甲酯)通过高真空精馏或冷冻压榨分离得到不饱和脂肪酸甲酯；所述不饱和脂肪酸甲酯主要包括以下结构通式：

R¹-CH＝CH-CH₂-CH＝CH-R²-COOCH₃构型Ⅰ；

或R₁-CH＝CH-CH＝CH-R₂-COOCH₃构型Ⅱ；

式中：R¹，R₁为C_1-6烃基；R²，R₂为C_1-6亚烃基；

(2)共轭不饱和脂肪酸二甘醇单丁醚酯的制备

将步骤(1)的不饱和脂肪酸甲酯与二甘醇单丁醚混合，加入催化剂，在氮气保护，无水条件下，加热反应，共轭化并酯交换形成共轭不饱和脂肪酸二甘醇单丁醚酯；其中，所述催化剂为甲醇钠，四甲基氢氧化铵或碱性离子液体中的任意一种；所述共轭不饱和脂肪酸二甘醇单丁醚酯具有如下结构通式：

R₁-CH＝CH-CH＝CH-R₂-COO(CH₂)₂O(CH₂)₂OC₄H₉