復(fù)合增塑劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于增塑劑領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合增塑劑。由如下重量百分?jǐn)?shù)的原料組成：DEDB45%～55%、DPGDB35～45%、氯化石蠟8～15%和環(huán)氧大豆油2～10%。本發(fā)明組成簡單合理、原料易得、價格低、無污染、用量少、具有復(fù)合化阻燃效果。本發(fā)明產(chǎn)品用量少、降低成本，塑化溫度低、工藝性能好、制品尺寸穩(wěn)定。凝固點降低，在北方寒冷的環(huán)境中可以正常使用。制備方法為將DEDB、DPGDB、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為50-70分鐘；工藝合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】復(fù)合增塑劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于增塑劑領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合增塑劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增塑劑在為人類提供高品質(zhì)塑料制品中的作用不可或缺，但其帶來的安全問題、環(huán)境危害，向人類提出了新挑戰(zhàn)。目前世界上對于環(huán)保增塑劑研制明顯滯后于生產(chǎn)和生活的需要，隨著科技的進(jìn)步，一些傳統(tǒng)的材料可能會被淘汰，而研發(fā)無害、價廉、助劑效果好等優(yōu)點的新型環(huán)保增塑劑作為替代材料，是當(dāng)下塑膠制品行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。歐盟自2007年I月禁止在玩具和日用品中使用DBP和D0P。美國和日本等國家也相繼出臺了對食品包裝及玩具等消費品中增塑劑的限制法規(guī)。加快淘汰有毒增塑劑和開發(fā)推廣新型無毒增塑劑已成為必然趨勢，研發(fā)使用安全、對環(huán)境無害的增塑劑已成為行業(yè)發(fā)展的緊迫課題。因此，要加大新型“無毒型”、環(huán)保型增塑劑的研發(fā)力度，正確判斷市場需求，及時調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。開發(fā)和推廣無毒、環(huán)保及可生物降解的增塑劑，將性價比更高、安全性更可靠、對環(huán)境友好的新一代增塑劑產(chǎn)品推向市場。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足， 本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合增塑劑，組成簡單合理、原料易得、價格低、無污染、用量少、具有環(huán)?；?fù)合化和耐污染、并且有一定的阻燃效果；本發(fā)明還提供其制備方法，工藝合理，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明所述的復(fù)合增塑劑，由如下重量分?jǐn)?shù)的原料組成:
[0005]DEDB45%~55%、DP⑶B35~45%、氯化石蠟8~15%和環(huán)氧大豆油2~10%。
[0006]其中:
[0007]DEDB (二甘醇二苯甲酸酯)分子鏈中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，使它的分子量增加分子極性增大，與PVC、聚醋酸乙烯等相溶性好，具有增塑效率高，能抑制對油脂的滲出作用等特點，最終能達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。但是DEDB凝固點比較高，限制了其的使用范圍和條件，而本發(fā)明采用DEDB、DPGDB、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油復(fù)合使用，大大降低了混合物的凝固點，且具有阻燃性。
[0008]DP⑶B為新型環(huán)保型增塑劑，揮發(fā)性較低，用于PVC主增塑劑，顯示出突出的機械性能，優(yōu)良的抗煤油抽出性，較好地塑化溫度和良好的加工性能DPGDB與高聚物滲混，不在制品表面滲出形成滴液或液膜，也不形成表面硬殼，具有比任何二苯甲酸酯類增塑劑更低的凝固溫度。在_30°C (-22 0F )時趨于形成玻璃體或超冷液體，DPGDB的主要優(yōu)點為用量少、塑化溫度低、工藝性能好、制品尺寸穩(wěn)定。本發(fā)明中DEDB、DP⑶B、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油復(fù)合使用，由于DPGDB的凝固點很低，小于_20°C，這幾種物質(zhì)能很好的融合在一起，形成穩(wěn)定的共混物，其凝固點能達(dá)到_30°C以下。本發(fā)明充分發(fā)揮了各組分的優(yōu)點，有效抑制各組分的缺點，克服了 DEDB凝固點高，易揮發(fā)，不穩(wěn)定的缺點。
[0009]氯化石蠟是石蠟烴的氯化衍生物，具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價廉等優(yōu)點，可用作阻燃劑和聚氯乙烯助增塑劑，缺點是耐老化和耐低溫性能較差，粘度較大。氯化石蠟優(yōu)選為氯化石蠟52，氯化石蠟與其他組分形成穩(wěn)定的共混物，且具有阻燃性。
[0010]環(huán)氧大豆油與PVC樹脂相容性好，揮發(fā)性低、遷移性小。具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，耐水性和耐油性亦佳，可賦予制品良好的機械強度、耐候性及電性能，且無毒性。環(huán)氧大豆油相對分子量為1000左右，大大高于普通增塑劑的分子量，因此它有良好的耐揮發(fā)、不易遷移、不易散失性能，這對保持制品光、熱穩(wěn)定性和延長使用壽命是十分有益的。
[0011]本發(fā)明提供的復(fù)合增塑劑的作用機理是:
[0012]聚合物的塑性行為與其分子間的作用力密切相關(guān)，其值的大小取決于聚合物的極性，極性越強，分子間作用力愈大。由于PVC是強極性的聚合物，分子間相互作用力很大。增塑劑的作用在于削弱聚合物分子間的次價鍵，增加分子鏈的移動性，從而達(dá)到降低軟化溫度、熔融溫度和玻璃化溫度，提高樹脂加工流動性和制品柔軟性的目的。由于DEDB、DP⑶B的分子結(jié)構(gòu)存在酯基極性基團(tuán)，與PVC大分子中的氯原子極性基團(tuán)相互作用，代替了 PVC大分子間原來的極性聯(lián)結(jié)，降低了聚合物分子間的次價鍵力。在升高溫度的情況下，DEDB分子插入到PVC分子鏈間，DEDB中的酯基與PVC中的氯原子相互吸引，并使DEDB的苯環(huán)極化而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，DEDB與PVC的分子鏈就很好地結(jié)合在一起。此外，DEDB中的非極性亞甲基夾在PVC分子鏈間，削弱了 PVC分子間力，使相鄰大分子極性基分子間力減小，而起到屏蔽作用，使PVC在變形時鏈的移動變得容易，塑性增加。DEDB和DPGDB的分子鏈中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，分子極性增大，當(dāng)其分子插入到聚合物分子鏈之間，削弱了聚合物分子鏈間的應(yīng)力，增加了聚合物分子鏈的移動性、降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度，從而使聚合物的塑性增加，其與聚合物相溶性好，增塑效率高。當(dāng)氯化石蠟、DEDB與DPGDB、環(huán)氧大豆油復(fù)合使用時，由于DP⑶B的凝固點很低，小于_20°C，這幾種物質(zhì)能很好的融合在一起，形成穩(wěn)定的共混物，其凝固點能達(dá)到_30°C以下。且?guī)追N組分分子彼此能相互容納共存于PVC分子之間形成穩(wěn)定的增塑體系，具有增塑效果優(yōu)良，低揮發(fā)性、阻燃性、電絕緣性、價廉等優(yōu)點，凝固點低，耐污染。
`[0013]本發(fā)明所述的復(fù)合增塑劑的制備方法，包括以下步驟:
[0014]將DEDB、DP⑶B、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為50-70分鐘。
[0015]本發(fā)明提供的增塑劑可作為添加劑直接添加到所要生產(chǎn)的塑料、橡膠等產(chǎn)品中，用量一般在產(chǎn)品重量的20%-60%。
[0016]本發(fā)明的復(fù)合增塑劑產(chǎn)品可廣泛用于中低端塑料制品，如:PVC膜、PVC管、電線電纜、鞋材、手套、地板革、地毯、人造革、地板料、墻紙、軟硬管材、汽車膠墊等生產(chǎn)行業(yè)。加入本發(fā)明的復(fù)合增塑劑后，能縮短加工時間和塑化時間，提高抗張強度，機械性能優(yōu)于D0P，制品表面平滑明亮、力學(xué)穩(wěn)定、光澤性好，能改善制品的撓曲性、熱扭變性和制品的柔韌性及粘合性，增塑效率高，相溶性好，不易氧化和揮發(fā)，具有優(yōu)良性能的耐污染增塑劑，本品還具有一定的阻燃性。由于具有較低的初黏性和卓越的黏度穩(wěn)定性與可加工性，因此該增塑劑可以滿足高速的制模生產(chǎn)效率和循環(huán)周期要求，并且能保證表面厚度一致。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0018](I)本發(fā)明組成簡單合理、原料易得、價格低、無污染、用量少、具有復(fù)合化增塑效果O[0019](2)本發(fā)明產(chǎn)品低溫性能好，制品在低溫下仍保持其柔韌性。凝固點較低的DP⑶B，氯化石蠟、環(huán)氧大豆油與DEDB有協(xié)同作用，在零下30度，依然具有良好的流動性，，在北方寒冷的環(huán)境中可以正常使用。
[0020](3)塑化溫度低、機械性能好、制品尺寸穩(wěn)定。
[0021](4)具備很好的阻燃性和穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]實施例1
[0024]由如下重量分?jǐn)?shù)的原料組成:DEDB45%、DP⑶B45%、氯化石蠟528%和環(huán)氧大豆油2%。
[0025]制備方法:將DEDB、DP⑶B、氯化石蠟52和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為60分鐘。
[0026]實施例2
[0027]由如下重量分?jǐn)?shù)的原料組成:DEDB45%、DP⑶B35%、氯化石蠟5215%和環(huán)氧大豆油
5% ο
[0028]制備方法:將DED`B、DP⑶B、氯化石蠟52和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為50分鐘。
[0029]實施例3
[0030]由如下重量分?jǐn)?shù)的原料組成:DEDB55%、DP⑶B35%、氯化石蠟528%和環(huán)氧大豆油2%。
[0031]制備方法:將DEDB、DP⑶B、氯化石蠟52和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為55分鐘。
[0032]實施例4
[0033]由如下重量分?jǐn)?shù)的原料組成:DEDB45%、DP⑶B35%、氯化石蠟5210%和環(huán)氧大豆油10%。
[0034]制備方法:將DEDB、DP⑶B、氯化石蠟52和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為55分鐘。
[0035]將實施例1-4制備得到的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1。
[0036]表1實施例1-4制備得到的產(chǎn)品的性能測試結(jié)果
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合增塑劑，其特征在于:由如下重量百分?jǐn)?shù)的原料組成: DEDB45%~55%、DP⑶B35~45%、氯化石蠟8~15%和環(huán)氧大豆油2~10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合增塑劑，其特征在于:氯化石蠟為氯化石蠟52。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合增塑劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 將DEDB、DP⑶B、氯化石蠟和環(huán)氧大豆油依次加入緩沖攪拌機，攪拌混合均勻即得產(chǎn)品，攪拌時間為5 0-70分鐘。
【文檔編號】C08L27/06GK103756195SQ201410024797
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】楊金曉, 楊忠軍 申請人:山東川君化工股份有限公司