一種pvc聚酯增塑劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種PVC增塑劑及其制備方法和應用，特別是一種PVC聚酯增塑劑及 其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯（PVC)是五大通用樹脂之一，其產(chǎn)量僅次于聚乙烯。在聚氯乙烯（PVC) 材料的加工過程中，增塑劑是用量最大的助劑之一。增塑劑是加入高聚物（如橡膠、塑料、 涂料等）中，在加工成型時增加其可塑性和流動性并使成品具有柔韌性的一類酯類物質(zhì)。
[0003] 長期以來，PVC材料中使用的增塑劑主要以鄰苯二甲酸酯類為主，隨著鄰苯二甲酸 酯類在醫(yī)療器械、食品、玩具、人造革等行業(yè)上的應用越來越廣泛，人們對它的毒性也越來 越重視。美國環(huán)保總局根據(jù)國家癌癥所的研宄結(jié)果，已經(jīng)限制了六種鄰苯二甲酸酯類主增 塑劑在環(huán)保和衛(wèi)生等要求較高的行業(yè)中的應用，如玩具及兒童用品、醫(yī)療用品、食品包裝材 料等。出口歐盟等國家的塑料制品中鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP或DOP)、鄰苯二 甲酸二丁酯（DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP)、鄰苯二甲酸二 異癸酯（DIDP)和鄰苯二甲酸正辛酯（DNOP)增塑劑的含量不允許超過0. 1% ;DEHP、DBP和 BBP三種增塑劑已被禁止添加到玩具和所有兒童用品用塑料；DINP、DIDP和DNOP三中增塑 劑禁用范圍為可能被三歲及三歲以下幼兒放入口中的玩具和兒童用品用的塑料，DOP只限 于在高水含量的食品包裝中使用，肉類包裝必須使用其它無毒增塑劑產(chǎn)品來替代。
[0004] 通用型鄰苯二甲酸酯類增塑劑除了具有潛在的致癌性之外，又由于其本身的小分 子特性，在PVC制品中極易迀移和被溶劑抽出，不但影響產(chǎn)品性能，還直接威脅人類的健 康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有為了克服現(xiàn)有技術(shù)PVC相容性差、可塑化效率低的技術(shù)問題，提 供一種與PVC相容性好、可塑化效率高、污染低、品質(zhì)高和產(chǎn)品純度高的PVC聚酯增塑劑及 其制備方法和應用。
[0006] 為此，本發(fā)明提供一種PVC聚酯增塑劑，其為無色的油狀透明液體，平均分子量為 2500 ~5500, 25°C 的粘度為 I. 0 ~4. OPa · S。
[0007] 優(yōu)選的，PVC聚酯增塑劑平均分子量為3000~4000, 25 °C的粘度為2. 0~ 3. 5Pa · s〇
[0008] 本發(fā)明同時提供一種PVC聚酯增塑劑的制備方法，其采用以下步驟：將己二酸、 二元醇按摩爾比1:1. 2~1:1. 5加入到醋化反應器中，加入總投料量質(zhì)量0. 05%~0. 1% 的催化劑，再加入總投料量質(zhì)量10%~20%的帶水劑，反應緩慢升溫至180°C~220°C，同 時通入高純氮氣常壓下攪拌反應，保護反應體系不被氧化和避免各種副反應，直到反應體 系停止出水，每小時跟蹤測定體系的酸值，當體系中的酸值維持不變且降到lmgKOH/g以下 時，停止反應，氮氣保護下冷卻到室溫，加入封端劑乙酸酐，其量為己二酸摩爾數(shù)的0. 2~ 0. 6, 50°C~80°C溫度下反應2h~5h，改換減壓汽提裝置，控制汽提溫度為120°C~160°C， 汽提時間為Ih~4h，將過量的醇和帶水劑及低沸點的小分子產(chǎn)物在水蒸汽的作用下帶出， 即得到PVC聚酯增塑劑產(chǎn)品。
[0009] 優(yōu)選的，二元醇為乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、2-丙基庚醇、1，3-丁 二醇、1，4- 丁二醇、新戊二醇中的三種或三種以上的組合。
[0010] 優(yōu)選的，催化劑為二月桂酸二丁基錫、鈦酸四正丁酯和鈦酸四異丙酯中的一種或 多種。
[0011] 優(yōu)選的，帶水劑為甲苯和環(huán)己烷中的一種。
[0012] 優(yōu)選的，汽提溫度優(yōu)選的為130°C~150°C，優(yōu)選的汽提時間為2h~3h。
[0013] 本發(fā)明同時提供PVC聚酯增塑劑在制備聚氯乙烯材料中的應用。本發(fā)明的PVC聚 酯增塑劑可作為PVC的主增塑劑單獨使用，也可與本領(lǐng)域的常規(guī)增塑劑一起使用?？砂匆?下組分用量加工PVC :增塑劑：穩(wěn)定劑為100: (40~60) : (1~2)。其中，增塑劑為本發(fā)明的 新型PVC聚酯增塑劑，或本發(fā)明的新型PVC聚酯增塑劑與本領(lǐng)域的常規(guī)增塑劑中的一種或 多種增塑劑的組合，穩(wěn)定劑為鈣鋅、有機錫或稀土。
[0014] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：
[0015] (1)本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀為幾乎無色的油狀透明液體，色號（鉑-鈷法30， 酸值< lmgKOH/g，平均分子量為2500~5500, 25°C的粘度為I. 0~4. OPa · s，優(yōu)選的平均 分子量為3000~4000, 25°C的粘度為2. 0~3. 5Pa · s，產(chǎn)品具有污染低、品質(zhì)高和產(chǎn)品純 度高的特點；
[0016] (2)本發(fā)明與PVC的相容性好，可塑化效率高，可作為PVC的主增塑劑使用，也可與 本領(lǐng)域其他的常規(guī)增塑劑一起使用；
[0017] (3)本發(fā)明的PVC制品耐乙醇抽出性及耐正庚烷的迀移性極佳；
[0018] (4)本發(fā)明的新型PVC聚酯增塑劑具有廣泛的用途，可廣泛用于醫(yī)療器械、食品包 裝、玩具、人造革等行業(yè)，并可直接用于加工成不同用途的無毒PVC制品，極大地減少了制 品加工中的損失及污染，降低了制品成本。
【具體實施方式】
[0019] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明不受實施例的限制。本發(fā)明 中所用反應物質(zhì)均為常規(guī)市售。
[0020] 實施例1
[0021] 在500ml裝有攪拌器、分水器、填料柱、球形冷凝管和溫度計的玻璃四口燒瓶中 加入 146.14g 己二酸、38.75g 二甘醇、44.78g 1,2-丙二醇，32.72g 1,4-丁二醇，加入 0.26g(總質(zhì)量的0· 1% )二月桂酸二丁基錫催化劑，加入39.40g(總質(zhì)量的15% )環(huán)己烷 帶水劑，通入高純氮氣，攪拌緩慢升溫至220°C反應，待有水分出時開始計時，每隔一小時測 定一次酸值，當酸值降至lmgKOH/g時，停止加熱，通氮氣下冷卻至室溫，加入51. 05g封端劑 乙酸酐，70°C下反應2h，改為減壓汽提裝置，控制汽提溫度為150°C，汽提2h，減壓狀態(tài)下冷 卻至室溫，即得新型PVC聚酯增塑劑；
[0022] 產(chǎn)品外觀為基本無色油狀透明液體，酯含量99. 5%，成品酸值0. 79mgK0