[发明专利]一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公开了一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂的制备方法及其产品和应用,涉及塑料加工助剂领域；包括以下步骤：(1)油酸或蓖麻油酸与腰果酚反应生成腰果酚酯；将步骤(1)得到的腰果酚酯进行氧化反应，得到环氧腰果酚酯。本发明制备的环氧腰果酚酯生物基增塑剂可以应用于PVC复合材料的制备中。本发明制备的环氧腰果酚酯，可以替代部分传统邻苯类增塑剂，利用本发明的环氧腰果酚酯制备的PVC复合材料具有优异的力学性能及加工性能。

技术领域

本发明涉及塑料加工助剂领域，特别是涉及一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂的制备方法及其产品和应用。

背景技术

增塑剂是一种添加到高分子材料中可以改变材料塑性，使之更容易加工、制品更加柔软的塑料添加剂。增塑剂是所有塑料加工使用时的一种重要的加工助剂，对于PVC来说也是十分的重要，作为最常用的传统塑料PVC，其对增塑剂的使用占总使用量的90％。而现在市场80％的增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，这类增塑剂具有毒性，会从产品中迁出，且邻苯二甲酸酯为普遍具有易挥发性，对产品会有不好的影响。

腰果酚是一种绿色天然生物酚，其价格低廉、来源丰富，是腰果壳油的主要成分。腰果酚属于绿色环保可再生资源，其总产量接近50万t/年。由于其具有生物降解、价廉、易得等优点，且其反应后与环氧大豆油复配可使PVC有更好的性能。以腰果酚、油酸和蓖麻油酸为原料合成环氧腰果酚酯，以替代部分传统邻苯类增塑剂，还未见相关专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂的制备方法及其产品和应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明制备的环氧腰果酚酯，可以替代部分传统邻苯类增塑剂，利用本发明的环氧腰果酚酯制备的PVC复合材料具有优异的力学性能及加工性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)油酸或蓖麻油酸与腰果酚反应生成腰果酚酯；

(2)将步骤(1)得到的腰果酚酯进行氧化反应，得到环氧腰果酚酯。

进一步地，所述腰果酚酯由油酸或蓖麻油酸、腰果酚和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐在4-二甲氨基吡啶催化下反应得到。

进一步地，所述油酸或蓖麻油酸、腰果酚、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶的摩尔比为2:2:3:1。

进一步地，所述环氧腰果酚酯由过氧化氢、醋酸和所述腰果酚酯在浓硫酸催化下反应得到。

进一步地，所述腰果酚酯、过氧化氢、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1:20:3:0.01。

本发明还提供一种环氧腰果酚酯生物基增塑剂，所述增塑剂根据上述制备方法制备得到。

本发明还提供上述环氧腰果酚酯生物基增塑剂在制备PVC复合材料中的应用。

本发明还提供一种PVC复合材料，所述复合材料的增塑剂包括上述环氧腰果酚酯生物基增塑剂。

进一步地，所述复合材料的增塑剂还包括环氧大豆油。

进一步地，所述环氧大豆油与所述环氧腰果酚酯生物基增塑剂的质量比为30:3～10。

上述腰果酚酯和环氧腰果酚酯的合成路线如下所示：

本发明公开了以下技术效果：