一種環(huán)氧油脂基增塑劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種環(huán)氧油脂基增塑劑及其制備方法。以桐油低級(jí)醇酯和順丁烯二酸二醇酯或丙烯酸酯進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后產(chǎn)物再和過氧化物，以酸為催化劑環(huán)加成合成得到產(chǎn)品；所述的順丁烯二酸二醇酯為順丁烯二酸與兩分子的C1到C8脂肪醇酯化反應(yīng)得到；所述的丙烯酸酯為丙烯酸與兩分子C1到C8脂肪醇酯化反應(yīng)得到。產(chǎn)品揮發(fā)性低，不易遷移，且耐久性好，閃點(diǎn)高等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種環(huán)氧油脂基増塑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)氧油脂基增塑劑及其制備方法，屬油脂利用與增塑劑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 增塑劑是高分子(橡膠、塑料、涂料等)成型加工時(shí)為增加其流動(dòng)性、可塑性并使成 品具有柔韌性而加入的低分子物質(zhì)，是PVC等塑料加工中必不可少的添加劑之一，且用量巨 大，我國已是世界第一大生產(chǎn)及消費(fèi)國，產(chǎn)能已達(dá)到每年2 800kt以上，并逐年持續(xù)增長。其 中鄰苯二甲酸酯類(如D0P)占絕大比例，但研究表明鄰苯二甲酸類增塑劑具有潛在的致癌 性，歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁用。新型環(huán)保型增塑劑的開發(fā)越來越活躍，其中油脂基增塑劑的 研究較為活躍，這其中主要包括環(huán)氧油脂(環(huán)氧大豆油等）、環(huán)氧脂肪酸甲酯等，但其存在相 容性差、閃點(diǎn)低、耐抽出性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明得到了一種新型油脂基環(huán)保型增塑劑產(chǎn)品，其具有揮發(fā)性低，不易迀移，且 耐久性好，閃點(diǎn)高等特點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種環(huán)氧油脂基增塑劑，為C21、C22多元酸酯系列，結(jié)構(gòu)式 如下：
[0005]
[0006] 其中：CnHm為C1到C8的醇的烷基;a，b處單環(huán)氧或雙環(huán)氧。
[0007] -種制備所述的環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，以桐油低級(jí)醇酯和順丁烯二酸二醇酯 或丙烯酸酯進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后產(chǎn)物再和過氧化物，以酸為催化劑環(huán)加成合成得到產(chǎn)品;所 述的順丁烯二酸二醇酯為順丁烯二酸與兩分子的C1到C8脂肪醇酯化反應(yīng)得到;所述的丙烯 酸酯為丙烯酸與兩分子C1到C8脂肪醇酯化反應(yīng)得到。
[0008] 所述的桐油低級(jí)醇酯和順丁烯二酸二醇酯或丙烯酸酯環(huán)加成反應(yīng)的物質(zhì)的量之 比為1:0.6~1.2。
[0009] 所用過氧化物物質(zhì)的量為桐油酸低級(jí)醇酯物質(zhì)的量的1-3倍。
[0010] 所述的桐油低級(jí)醇酯為桐油甲酯、桐油乙酯。
[0011] 所述的酸包括硫酸、對(duì)甲苯磺酸和離子液體中的任意一種或多種。
[0012] 所述的順丁烯二酸二醇酯包括順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯、順丁烯二 酸二丁酯中的任意一種
[0013] 所述的丙烯酸酯包括丙烯酸酯乙酯、丙烯酸酯辛酯；
[0014] 所述的過氧化物包括過氧甲酸、過氧乙酸、間氯過氧苯甲酸、過氧化叔丁醇、雙氧 水中的任意一種。
[0015] 有益效果：
[0016] 本發(fā)明不僅為塑料加工行業(yè)提供了一種新型的環(huán)保型增塑劑產(chǎn)品，還為油脂利用 開辟了新的途徑，且本發(fā)明增塑劑產(chǎn)品具有揮發(fā)性低，不易迀移，且耐久性好，閃電高等特 點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為環(huán)氧C22三元酸二丁一甲酯的紅外譜圖。
[0018]具體實(shí)施方法
[0019] 一種環(huán)氧油脂基增塑劑及其制備方法。以桐油酸酯（甲酯或乙酯）、順丁烯二酸二 醇酯(含C1到C8的脂肪醇）、丙烯酸酯、過氧化物(含過氧甲酸、過氧乙酸、間氯過氧苯甲酸、 過氧化叔丁醇、雙氧水等)為原料，以常用酸為催化劑催化合成一種新型環(huán)保型增塑劑環(huán)氧 C21、C22多元酸酯系列增塑劑，首先將桐油甲酯（或乙酯）和順丁烯二酸二醇酯（或丙烯酸 酯）以物質(zhì)的量之比為1:0.6-1:1.2的條件下環(huán)加成得到C21或C22多元酸酯;再以1-3倍(物 質(zhì)的量之比）的過氧化物環(huán)氧化所得多元酸酯得到環(huán)氧C21、C22多元酸酯系列增塑劑。
[0020]
[0021]所述的原料為桐油酸酯（甲酯或乙酯）、順丁烯二酸二醇酯(含C1到C8的脂肪醇）、 丙烯酸酯、過氧化物(含過氧甲酸、過氧乙酸、間氯過氧苯甲酸、過氧化叔丁醇、雙氧水等）。 [0022] 實(shí)施例1:
[0023]原料:桐油，甲醇，氫氧化鉀，馬來酸二丁酯，甲酸，雙氧水，硫酸；
[0024]將桐油與甲醇合成桐油甲酯（玄偉東，張?zhí)祉?，張汝?桐油制取生物柴油的研究 [J].農(nóng)機(jī)化研究，2008( 11) :204-206.)，再與同物質(zhì)的量的馬來酸二丁酯合成C22-三酸一甲 二丁酯。向反應(yīng)器中投入100份(質(zhì)量，下同）C22_三酸一甲二丁酯，10.5份甲酸，0.5份硫酸， 加熱至50 °C滴加52份雙氧水，在1小時(shí)內(nèi)滴完，再什溫至65°C反應(yīng)3小時(shí)。降溫后分液除水再 經(jīng)堿洗水洗蒸餾等常規(guī)后處理既得產(chǎn)品，產(chǎn)物為淺黃色透明液體。
[0025] 實(shí)施例2:
[0026] 原料:桐油甲酯，馬來酸二異辛酯，甲酸，雙氧水，對(duì)甲苯磺酸；
[0027] 將桐油甲酯與0.8倍物質(zhì)的量的馬來酸二異辛酯合成C22_三酸一甲二異辛酯酯。向 反應(yīng)器中投入100份C 22-三酸一甲二異辛酯，12份甲酸，1份對(duì)甲苯磺酸，加熱至55 °C滴加50 份雙氧水，在40分鐘內(nèi)滴完，再升溫至65 °C反應(yīng)4小時(shí)。降溫后分液除水再經(jīng)堿洗水洗蒸餾 等常規(guī)后處理既得產(chǎn)品，產(chǎn)物為淺黃色透明液體。
[0028] 實(shí)施例3:
[0029] 原料:桐油甲酯，馬來酸二異辛酯，間氯過氧苯甲酸；
[0030] 將桐油甲酯與適當(dāng)馬來酸二異辛酯合成C22_三酸一甲二異辛酯酯，再向反應(yīng)器中 投入100份C22-三酸一甲二異辛酯，保持溫度在0-20°C滴加123份間氯過氧苯甲酸溶液，在1 小時(shí)內(nèi)滴完，再反應(yīng)24小時(shí)。最后經(jīng)過一定的常規(guī)后處理既得產(chǎn)品，產(chǎn)物為淺黃色透明液 體。
[0031] 實(shí)施例4:
[0032]原料：桐油甲酯，馬來酸二丁酯，過氧化叔丁醇，三氧化鉬，六氟磷酸1-丁基-3-甲 基咪唑；
[0033]將桐油甲酯與適當(dāng)馬來酸二丁酯合成C22-三酸一甲二丁酯酯，再向反應(yīng)器中投入 100份c22-三酸一甲二丁酯，5-20三氧化鉬，50-100份六氟磷酸1-丁基-3-甲基咪唑，加熱至 55°C滴加70份過氧化叔丁醇，在1小時(shí)內(nèi)滴完，再什溫至75°C反應(yīng)2小時(shí)。降溫后經(jīng)過一定的 常規(guī)后處理既得產(chǎn)品，產(chǎn)物為淺黃色透明液體。
[0034]實(shí)施例只在于表述實(shí)施方法，改變其中比例或時(shí)間但采類似方法合成具有本發(fā)明 分子結(jié)構(gòu)的增塑劑依舊落入本專利的保護(hù)范圍。
[0035] 表1:環(huán)氧C22-三酸一甲二丁酯部分性能對(duì)比
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)氧油脂基增塑劑，其特征在于:為環(huán)氧C21、C22多元酸醋系列，結(jié)構(gòu)式如下：具甲：化血刃Gl判G8的醉的婉巷；a，b處早許'氧現(xiàn)誠許'氧。2. -種制備權(quán)利要求1所述的環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，W桐油低級(jí)醇醋 和順下締二酸二醇醋或丙締酸醋進(jìn)行D-A反應(yīng)，然后產(chǎn)物再和過氧化物，W酸為催化劑環(huán)氧 化合成得到產(chǎn)品;所述的順下締二酸二醇醋為順下締二酸與兩分子的Cl到C8脂肪醇醋化反 應(yīng)得到;所述的丙締酸醋為丙締酸與一分子Cl到C8脂肪醇醋化反應(yīng)得到。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的桐油低級(jí) 醇醋和順下締二酸二醇醋或丙締酸醋環(huán)加成反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:0.6~1.2。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所用過氧化物物 質(zhì)的量為桐油酸低級(jí)醇醋物質(zhì)的量的1-3。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的桐油低級(jí) 醇醋為桐油甲醋、桐油乙醋。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的酸包括硫 酸、對(duì)甲苯橫酸和離子液體中的任意一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的順下締二 酸二醇醋包括順下締二酸二甲醋、順下締二酸二乙醋、順下締二酸二下醋、順下締二酸二辛 醋中的任意一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的丙締酸醋 包括丙締酸醋乙醋、丙締酸醋下醋、丙締酸醋辛醋。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備環(huán)氧油脂基增塑劑的方法，其特征在于，所述的過氧化 物包括過氧甲酸、過氧乙酸、間氯過氧苯甲酸、過氧化叔下醇、雙氧水中的任意一種。
【文檔編號(hào)】C07D303/42GK105906586SQ201610312912
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李科, 蔣劍春, 聶小安, 陳潔, 黃金瑞
【申請(qǐng)人】中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所