[發明專利]一種氯代烷氧基生物質增塑劑的制備方法

有效

• 申請號: 200910193903.5
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101704962A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 王正平;劉瑩;孫國強
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C08K5/04
• 分類號: C08K5/04;C08K5/10;C11C3/10;C08L27/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，特別涉及增塑劑及其制備方法領域，具體涉及氯代型增塑劑的制備方法。

背景技術

高分子樹脂材料中添加一定比率的增塑劑可以提高和改善高分子樹脂材料(塑料、橡膠)的加工性能和使用性能。目前普遍使用的增塑劑是主要是鄰苯二甲酸酯類增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)等。作為主增塑劑的鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)被美國癌癥研究所(NCI)懷疑有致癌作用后，使用范圍受到限制。人們在尋找和研究比DOP更安全、性能更好的代用品，國外有關食品、化妝品、醫藥等管理部門認為生物質類增塑劑是一種可以用于接觸食品裝材料的安全性較大的增塑劑。

目前，已有相當數量的利用植物油為原料制備無毒或低毒增塑劑的公開。專利號為200710020438.6，公開了“用地溝油及廢棄動植物油制備環氧增塑劑的方法”；王春利等(“環氧大豆油的用途及其生產方法”，《山東化工》，2006年第35卷)，蔣平平(“環氧大豆油的生產技術及其在PVC中的應用”，《塑料助劑》，2006年01期)，李青(“環氧米糠油酸辛酯生產工藝”，《化工時刊》，2005年07期)，王巖(“環氧糠油酸丁酯的合成工藝研究”，《遼東學院學報(自然科學版)》，2005年04期，??哈麗丹·買買提(“過氧化氫一步法制備環氧亞麻油工藝”，《化學世界》，2006年，第10期)報道了環氧大豆油、環氧米糠油、環氧亞麻油等環氧植物油用于食品包裝材料的塑料增塑劑。該類增塑劑具有無毒、無味，對光和熱具有良好的穩定性，具有增塑劑兼熱穩定劑的特點。但該類增塑劑存在以下二個方面的不足：1.以植物油作為原料，生產成本較高。2.該類增塑劑與塑料如PVC(聚氯乙烯)相容性較差，只能作為PVC的副增塑劑與鄰苯二甲酸酯類增塑劑如DOP配合使用，而且添加量有限，一般在PVC中的添加量僅為1～5％。關于以脂肪酸酯為主要成分的生物柴油為原料制備氯代烷氧基生物質增塑劑未見公開，從而本發明彌補了現有技術的不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種相容性好、塑化溫度低、遷移性小、揮發性低、無毒、生產成本低的一種氯代烷氧基生物質增塑劑的制備方法。

本發明一種氯代烷氧基生物質增塑劑制備方法，所采用的技術方案包括以下步驟：

(1)選用有碘值為50～120的生物柴油，反應器采用主反應器和副反應器串聯的方法(如圖1)，主反應器和副反應器選用釜式反應器或塔式反應器，在主反應器和副反應器中均按重量比為生物柴油∶有機醇∶催化劑＝100∶5～30∶0.05～0.2，將生物柴油、有機醇和催化劑加入主反應器和副反應器中，在攪拌的狀態下將物料加熱到40～60℃，停止加熱待用；所述的生物柴油是以天然植物油料及動物油脂、餐飲垃圾油為原料油通過酯交換工藝制成的再生性燃料，所述的生物柴油中脂肪酸酯不飽和程度的碘值為50～120，所述的有機醇是甲醇、乙醇或甲醇乙醇的混合物，所述的催化劑為二叔丁基過氧化物、叔丁基過氧化物氫、過氧化苯甲二酰、偶氮二異丁氰中的一種或兩種以上的復配使用；

(2)打開計量重量的液氯鋼瓶閥門，使液氯進入氯氣汽化器，經過氣化和計量的氯氣從主反應器底部進入，進入反應系統的氯氣，?在主反應器反應消耗掉75％，剩余的未反應的氯氣進入副反應器的底部，繼續與副反應器中的原料進行反應，由于主反應是放熱反應，主反應器設有冷卻裝置，對主反應器內的反應過程中的物料進行必要的冷卻，使反應溫度控制在50～100℃范圍內，而副反應器控制在反應產生的熱量和散發的熱量的平衡，反應溫度控制在40～60℃范圍內，氯氣進入反應系統的速度控制在40～60kg/h，通氯時間為反應2.5～4小時，總的通氯量為生物柴油重量的20％～50％，停止通氯；

(3)開啟干燥空氣系統，對主反應器內的物料進行脫酸，在60～110℃脫酸為0.5～1.2小時，脫酸完成；

(4)加入生物柴油重量0.2％～0.4％的穩定劑，得到黃色透明油狀的產品，進行放料包裝。

本發明一種氯代烷氧基生物質增塑劑的制備方法，其中按重量比，生物柴油∶有機醇＝100∶5～30，較好是100∶10～20，最好是100∶15。

本發明一種氯代烷氧基生物質增塑劑的制備方法，其中生物柴油和液態氯氣化的氯氣的重量比為100∶20～50，較好是100∶30～40，最好是100∶35；所述的液態氯氣化的氯氣市售的鋼瓶裝的液氯氣化而得到。