[發明專利]脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810398910.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108503732B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 周永紅;賈普友;張猛;胡立紅;宋飛
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林產化學工業研究所
• 主分類號: C08F8/32
• 分類號: C08F8/32;C08F114/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料及其制備方法，由脫氫樅基酰胺和PVC經直接取代反應，再經甲醇/蒸餾水溶液沉淀后洗滌，最后烘干得到。該方法能夠將PVC制品的玻璃化轉變溫度降低到43℃，斷裂伸長率增加到400%，并且在蒸餾水、酸溶液、堿溶液、植物油酯和有機溶劑中的沒有增塑劑遷移。脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料在對耐遷移和耐揮發要求較高的PVC制品領域具有實踐價值。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料及其制備方法，具體涉及脫氫樅酸縮水甘油酯和一系列多元胺合成脫氫樅基酰胺內增塑劑，然后直接與PVC經取代反應制備內增塑PVC材料的方法。

背景技術

聚氯乙烯是合成材料中五大通用合成樹脂之一，其產量僅次于聚乙烯。聚氯乙烯具有良好的物理性能及力學性能，廣泛應用與包裝材料、建筑材料、日用消費品和電子材料等。由于聚氯乙烯特殊的鏈式分子結構，純的PVC難以加工，通常需要添加大量增塑劑。我國增塑劑產能達到450萬噸以上,其中80％為鄰苯酯類增塑劑。由于鄰苯酯類增塑劑相對其他增塑劑價格低，塑化性能優異，在全球范圍內得到了廣泛應用。鄰苯類增塑劑易被溶劑抽出，可以經口、呼吸道、靜脈輸液等多種途徑進入人體，對機體多個系統均有毒性作用。因此，在歐美、日本和韓國相繼被禁止使用于醫療器械、食品包裝材料和兒童玩具中。合成鄰苯類增塑劑的原料全部來自于石化資源，這種工業模式是不可持續的。使用生物質資源合成增塑劑產品已經得到更多學者關注，其中以植物油基增塑劑居多。植物油基增塑劑主要包括環氧類和聚酯類。植物油基單體增塑劑雖然塑化效率高，但易被溶劑抽出；植物油基聚酯增塑劑粘度大，低溫性能較差，聚酯大分子極性較強，導致塑化效率低，兩者對傳統鄰苯類增塑劑的替代具有局限性。

內增塑劑是聚合物分子的一部分，它的引入可有效降低聚合物分子鏈的有規度，增加分子鏈間的距離，減弱分子鏈間的作用力，進而增加分子鏈的潤滑性，不僅塑化了聚合物制品，而且可顯著提高聚合物制品的耐久性。松香及其衍生產品具有特殊的三元環菲架結構，該結構部分與鄰苯類增塑劑的苯環結構相類似，已有學者利用松香來合成具有良好耐熱性和電絕緣性能的增塑劑，例如馬來海松酸三辛酯和松香長鏈酯等。利用生物質資源合成內增塑劑和內增塑PVC材料，不僅能夠實現資源環境的可持續利用，而且合成的內增塑PVC材料沒有增塑劑遷移，可使制品的性質長期穩定，減少了由于增塑劑的遷移對人體帶來的潛在威脅。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供一種脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料及其制備方法。通過將系列脫氫樅基酰胺與PVC直接取代得到內增塑PVC材料。制備方法簡單，能有效提高塑化PVC制品的耐久性。

技術方案：脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料，其化學結構通式如下所示：

其中m＝100-2000，n＝100-2000；R為-NH-或-(CH₂-NH-CH₂)_n’-，n’＝1-10。

上述脫氫樅基酰胺內增塑PVC材料的制備方法，由脫氫樅基酰胺和PVC經直接取代反應，再經甲醇/蒸餾水溶液沉淀后洗滌，最后烘干得到；反應溫度為40℃-160℃，反應時間為0.1h-12h，反應所需溶劑為氮氮二甲基酰胺、四氫呋喃、丙酮、二氯甲烷或環己酮，脫氫樅酸酰胺和PVC的質量比為(0.1-4):1。

上述脫氫樅基酰胺由脫氫樅酸縮水甘油酯和系列多元胺反應制得，反應溫度為60℃-200℃，反應時間為1h-24h，脫氫樅酸縮水甘油酯和系列多元胺的摩爾比為1:(1-6)。

上述系列多元胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺中的至少一種。

上述脫氫樅酸縮水甘油酯由脫氫樅酸和環氧氯丙烷合成制得。

上述脫氫縱酸和環氧氯丙烷的摩爾比為1:(3-9)。