[發明專利]一種植物油基耐寒增塑劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202010660504.1
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111718314B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 蔣平平;劉德開;聶志欣;代注頂;王涵穎
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07D303/42
• 分類號: C07D303/42;C07D301/12;C07C67/08;C07C69/58;C08K5/1515;C08L27/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;張仕婷

1.一種植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：使用油酸、1,4-環己烷二甲醇和過氧化氫為主要原料，通過酯化和環氧化兩步反應得到該環氧1,4-環己烷二甲醇二油酸酯增塑劑，具體步驟如下：

（1）酯化反應：將油酸和1,4-環己烷二甲醇加入到反應器中，通入氮氣，加熱反應；待溫度升至一定溫度時加入催化劑1，再升高溫度繼續反應；催化反應結束時加入氫氧化鈉溶液，加熱反應；反應結束后進行離心，取上清液用去離子水洗至中性，再真空蒸餾除去殘留的水，得到產物1,4-環己烷二甲醇二油酸酯；

（2）環氧化反應：將步驟（1）制備所得1,4-環己烷二甲醇二油酸酯和催化劑2加入到反應器中，再逐漸滴加甲酸和過氧化氫的混合物，加熱反應；反應結束后用去離子水洗至中性，再真空蒸餾除去殘留的水，得到最終產物植物油基耐寒增塑劑：環氧1,4-環己烷二甲醇二油酸酯。

2.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（1）酯化反應中的催化劑1為鈦酸四正丁酯。

3.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（1）酯化反應中，原料1,4-環己烷二甲醇：油酸的摩爾比為1:1～3；升溫前通氮氣時間為5～30min，催化劑1的質量為原料總質量的0.1%～0.5%，加熱至120～150℃時加入催化劑1，再升高溫度至130～180℃，繼續反應2～9h；催化反應結束時加入質量分數為15%～25%的氫氧化鈉溶液，加熱至30～70℃，反應0.1～3h。

4.根據權利要求3所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（1）中用于配制氫氧化鈉溶液的氫氧化鈉質量根據催化反應結束時溶液的酸值依照以下公式計算得出：m = 7.13×10^-4×AV×Q+Q×25%；其中m為NaOH質量，AV為催化反應結束時溶液的酸值，Q為油酸的添加量。

5.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（1）中，真空蒸餾的真空度為-0.1MPa，在60～80℃溫度下蒸餾0.5～2h。

6.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（2）的環氧化反應中，催化劑2為強酸型陽離子交換樹脂。

7.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（2）的環氧化反應中，過氧化氫溶液質量分數為30%～50%， 1,4-環己烷二甲醇二油酸酯、甲酸和過氧化氫的摩爾比為1：1～3：8～15，催化劑2的質量為總質量的3%～10%；加熱反應時，溫度為40～80℃，反應時間為4～8h。

8.根據權利要求1所述植物油基耐寒增塑劑的制備方法，其特征是：步驟（2）中，真空蒸餾中其真空度為-0.1MPa，在60～80℃蒸餾0.5～2h。

9.用權利要求1～8之一所述方法制備的植物油基耐寒增塑劑的應用，其特征是：將制備所得的環氧1,4-環己烷二甲醇二油酸酯作為主增塑劑或作為輔助增塑劑應用于PVC樹脂制備中。