[發明專利]一種環氧腰果酚醚酯增塑劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010091031.8
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111269459B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 郭凱;朱瑜辰;何偉;方正;劉成扣
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08K5/1515
• 分類號: C08K5/1515;C08L27/06;C07D303/24;C07D301/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開一種環氧腰果酚醚酯增塑劑及其制備方法與應用，其制備方法為：(1)將腰果酚、環氧化合物和相轉移催化劑反應，得到腰果酚低聚醚；(2)將腰果酚低聚醚與催化劑、冰醋酸和酸酐反應，得到腰果酚低聚醚酯；(3)將腰果酚低聚醚酯和過氧酸溶于溶劑中反應，得到環氧腰果酚低聚醚酯增塑劑。有與現有技術相比，本發明具有如下的優勢：(1)腰果酚作為農林廢棄品，價格低廉，且可再生，能夠符合大規模生產條件；(2)產品具有0～4個環氧基團，可以吸收聚氯乙烯中因光和熱降解出來的氯化氫，從而阻止了PVC的連續降解，起到延長PVC制品的使用壽命的作用；以及增加PVC制品柔韌性的作用。

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及一種環氧腰果酚醚酯(ECE)增塑劑及其制備方法與應用。

背景技術

聚氯乙烯具有阻燃、絕緣、耐磨損、價格低廉等優良的綜合性能，現在已廣泛用于各行各業的生產制備。但聚氯乙烯有著高于室溫的玻璃化轉變溫度，這使得其在室溫時處于玻璃樣的脆性狀態而不具有實用價值。為使其玻璃化轉變溫度降低到使用溫度以下，工業上生產常采用加入適宜增塑劑的方法。鄰苯二甲酸酯類增塑劑是常見的聚氯乙烯增塑劑，其化學結構是由一個剛性平面芳環境和兩個可塑的非線性脂肪側鏈組成，有著色澤淺、電性能好、氣味小等優點。但由于在塑料中，鄰苯二甲酸酯類增塑劑與塑化材料分子間由氫鍵或范德華力連接，兩者間沒有嚴格的化學結合鍵，因此在使用過程中，鄰苯二甲酸酯容易從塑料中遷移到外界，造成環境污染，危害人體健康?，F今，增塑劑的需求仍不斷擴大，但傳統增塑劑的使用受到法律道德限制，因此，研究新型環保增塑劑變得愈發重要。

目前，已經研發并投入工業生產的環保型增塑劑主要有檸檬酸酯類、環氧類、磷酸酯類、多元醇脂類等。環氧類增塑劑作為環保型的一種，除去環保無毒、耐抽出性和耐遷移性較好這些共有優點外，其含有的環氧基團可以吸收聚氯乙烯中因光和熱降解出來的氯化氫，從而阻止了PVC的連續降解，起到延長PVC制品的使用壽命的作用。制備環氧類增塑劑的材料常為農林產品，成本低廉，安全環保，現已廣泛用于食品和藥品包裝材料。我國作為農業大國，農副產品產能過剩，開拓更多環氧類增塑劑，既保障了民眾的健康，也緩解農作物滯銷帶來的諸多不利影響。

腰果種植一般只收取假果頂端內的果仁作為產品銷售，其外殼過去被認為無用而丟棄，但近來研究表明，腰果殼的提取物經加熱脫羧后獲得的腰果酚在眾多領域都有很好的用處。腰果酚結構為苯酚間位一條含有0～3個雙鍵的15碳烷基鏈，其酚羥基和烷基鏈都有極大的改造潛力。目前，腰果酚的衍生物已被廣泛應用于表面活性劑、膠黏劑、涂料、高分子助劑、增塑劑、摩擦劑等領域，但該類化合物的發現使用還處于初級階段，對其側鏈的修飾改造仍有很長的路等待探索。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中傳統鄰苯二甲酸類增塑劑易遷移出塑料制品，從而污染環境并危害人體健康等問題，提供一種環氧腰果酚醚酯增塑劑及其制備方法與應用。

為了解決上述技術問題，本發明公開了如式Ⅰ所示的環氧腰果酚醚酯增塑劑(ECE)，

其中，n為選自1～9的整數；

其中，R為式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ所示的結構式中的任意一種；

其中，S為S1、S2、S3和S4所示的結構式中的任意一種；

其中，所述環氧腰果酚醚酯增塑劑的環氧值為2.98％～3.85％。

上述環氧腰果酚醚酯增塑劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將腰果酚、環氧化合物和相轉移催化劑反應，得到腰果酚低聚醚；

(2)將步驟(1)所得的腰果酚低聚醚與催化劑、冰醋酸和酸酐反應，得到腰果酚低聚醚酯；

(3)將步驟(2)所得的腰果酚低聚醚酯和過氧酸溶于溶劑中反應，得到環氧腰果酚低聚醚酯增塑劑。