[發明專利]一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011544594.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112961404B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李科;陳潔;聶小安;蔣劍春;黃金瑞
• 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: C08K5/1515
• 分類號: C08K5/1515
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

本發明涉及一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑及其制備方法，以油脂、甘油、過氧化物、甲酸或乙酸為原料。首先將油脂與甘油在堿性催化劑下反應制備成二脂肪酸甘油酯或單脂肪酸甘油酯，再升溫脫水合成富含單醚甘油酯和雙醚甘油酯的混合物，最后將其環氧化即可制備成環氧低聚醚甘油酯增塑劑。該新型油脂基環氧類增塑劑可有效提高環氧油脂型增塑劑的平均分子量，從而提高增塑劑的閃點，并可使增塑產品具有更低的揮發性和耐遷移性，從而使制品具有較好的耐久性。

技術領域

本發明涉及一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑及其制備方法，屬油脂化學利用及塑料加工助劑領域。

背景技術

增塑劑(塑化劑)是塑料、橡膠等高聚物成型加工時添加的一種助劑，其主要目的是增加高聚物的流動性和可塑性，并使成品具有柔韌性。是硬質塑料加工中不可或缺的添加劑之一，使用量巨大，約占塑料助劑的60％，且我國已是世界增塑劑第一生產國和消費國。這其中鄰苯二甲酸酯類(DOP等)又占增塑劑產量的絕大比例。但研究早已表明DOP等鄰苯二甲酸類增塑劑具有潛在的致癌性和雌性激素作用，對生物體和環境具有極大的危害，歐、美、日、韓等發達國家也早已禁用或限制使用。作為替代品，市面上出現了大量的環保型增塑劑產品，如對苯二甲酸酯類、檸檬酸酯類、環氧脂肪酸甲酯、環氧油脂等等。這其中可再生的環氧脂肪酸甲酯和環氧油脂增塑劑的原料都是植物油脂，且產品具有穩定性，所以倍受青睞。但所得塑料制品往往會出現表面冒油等現象，這主要是相容性差，分子量低，易遷移等造成的。為解決這一問題，也有研究環氧聚甘油脂肪酸酯的。但該產品分子量過大，且具有非線性結構，往往影響了其與PVC等塑料的相容性，使得增塑效果不如預期，基本要與傳統增塑劑復配使用，使環保效果大打折扣。

發明內容

為了能夠解決現有環氧脂肪酸甲酯和環氧油脂增塑劑分子量低、易遷移等缺陷，且避免甘油的高度聚合。本發明提供一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑及其制備方法。

本發明的技術方案為：一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑，主要成分為環氧單醚甘油酯和環氧雙醚甘油酯的混合物，結構式如下：

一種環氧低聚醚甘油酯增塑劑的制備方法，以油脂、甘油、過氧化物、甲酸或者乙酸為原料，首先將油脂與甘油在堿性催化劑下反應制備二脂肪酸甘油酯或單脂肪酸甘油酯，再升溫脫水合成單醚甘油酯和雙醚甘油酯的混合物，最后環氧化即得到環氧低聚醚甘油酯增塑劑。

所述的油脂包括大豆油、菜籽油、葵花油、梓油、餐廚廢棄油脂中的任一種。

所述的過氧化物為過氧甲酸、過氧乙酸、間氯過氧苯甲酸、過氧化叔丁醇、雙氧水中的任一種。

所述的堿性催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、固體堿中的任一種。

環氧化采用酸性催化劑，具體為硫酸、對甲苯磺酸、離子液體中的任一種。

升溫脫水反應溫度為240℃～260℃。

有益效果：

本發明采用的工藝所合成的環氧低聚醚甘油酯，是一種分子量(＞1500)高于環氧油脂(約950)，但又低于環氧聚甘油脂肪酸酯的環氧類增塑劑。其可在不改變相容性、穩定性的同時使產品具有更高的閃點和耐遷移等特性；

本發明可有效的避免甘油聚合所帶來的非線性聚合物；

本發明可有效控制甘油酯的聚合度，提高低聚醚甘油酯的含量。

附圖說明

圖1為由原料至環氧低聚醚甘油酯的紅外對比圖。

具體實施方法