专利名称：酯类增塑剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种酯类增塑剂及其制备方法，该酯类增塑剂是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。
背景技术：
聚氯乙烯树脂为氯乙烯的均聚物或含氯乙烯50%以上的杂聚物，并且是一种通用树脂，可用于诸如挤出成型、注塑成型、压延等成型方法中。通过采用所述成型方法，聚氯乙烯树脂被广泛用于制造多种产品，例如管材、电线、电器、玩具、膜、片材、人造皮革、焦油帆布、带材、食品包装、医疗用品等。可以通过合适地加入各种添加剂(例如增塑剂、稳定剂、 填料、颜料等)，从而赋予聚氯乙烯树脂各种加工性能。在这些添加剂中，增塑剂是必需的添加剂，通过加入增塑剂来赋予聚氯乙烯树脂各种物理性能和功能(例如可加工性、挠性、电绝缘性、粘附性等)。对增塑剂来说，低挥发性是非常重要的因素，无论是把增塑剂混入塑料组合物的时候，还是在将其实际应用于成型制品的时候，低挥发性都是很重要的。此外，增塑剂必须对健康无害，这样才能够用于食品、饮料、医药等领域。邻苯二甲酸酯类增塑剂是这种增塑剂的典型的例子。然而，因为对再生塑料的毒性是否符合控制有毒材料的法律规定存在争议，所以， 据预测，邻苯二甲酸酯类增塑剂的应用在未来将显著减少。因此，需要开发一种包含酯类化合物的增塑剂，其不包含邻苯二甲酸酯作为基本骨架，但具有与邻苯二甲酸酯类增塑剂相当的增塑效率。日本待审专利公开No. 2005-154623公开了一种非邻苯二甲酸酯类增塑剂。该非邻苯二甲酸酯类增塑剂是由多元醇的环氧烷烃加合物与一元羧酸制备的酯化合物，其是通过制备环氧烷烃加合物、然后使该环氧烷烃加合物与羧酸反应而制备的聚合物。日本待审专利公开No. 2001-114729公开了一种非邻苯二甲酸酯类增塑剂。该非邻苯二甲酸酯类增塑剂是由乙二醇和羧酸制备的增塑剂。然而，该非邻苯二甲酸酯类增塑剂必须包含共沸剂(entrainer)作为必要成分，并且其是在不使用环氧烷烃的情况下制备的。已经进行了各种尝试来防止析出(bleeding)。例如，日本待审专利公开 Nos. 2005-232403和2005-112933公开了一种增塑剂，其包含多元醇、环氧烷烃和乙酸酯。 但是，该增塑剂不能实现改善防析出性而不破坏透明性或挠性。
发明内容
技术问题本发明旨在提供一种酯类增塑剂，其具有等同于或高于常规邻苯二甲酸酯类增塑剂的物理特性，该酯类增塑剂是通过将环氧烷烃与多元醇混合然后使它们的混合物与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。
此外，本发明旨在提供一种使用多元醇、环氧烷烃和羧酸制备酯类增塑剂的方法。此外，本发明旨在提供一种包含所述酯类增塑剂的聚氯乙烯树脂。技术方案本发明一方面提供了一种酯类增塑剂，该酯类增塑剂是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。本发明另一方面提供了一种制备酯类增塑剂的方法，该方法是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而进行的。本发明的另一方面提供了一种聚氯乙烯树脂组合物，其包含100重量份的聚氯乙烯树脂；以及10重量份至150重量份的所述酯类增塑剂。有益效果当使用通过将环氧烷烃与多元醇混合，并将它们的混合物与脂肪酸或苯甲酸酯化而制备的本发明酯类增塑剂制备聚氯乙烯树脂组合物时，具有以下优点能够获得具有高增塑效率的产品，并且能够获得具有优良物理特性(例如热失重)的产品。最佳实施方式本发明实施方案的酯类增塑剂是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。多元醇是具有3至15个碳原子、并且包含两个或多个羟基基团的取代或未取代的醇。例如，可以使用丙三醇、环己烷二醇、环己烷二甲醇、环戊烷二醇、1，4_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇、季戊四醇、山梨糖醇等。优选的是，可以使用具有3至6个碳原子的二元醇作为多元醇。环氧烷烃可以是环氧乙烷和/或环氧丙烷，但不限于此。基于多元醇的1摩尔羟基基团，环氧烷烃的用量为1摩尔至5摩尔。当环氧烷烃的量大于5摩尔时，酯类增塑剂的粘度就会变高，由此可加工性就会变低。此外，当环氧烷烃的量小于1摩尔时，不能表现出所需效果。优选的是，环氧烷烃的用量为1摩尔至3摩尔。羧酸可以是具有1至12个碳原子的取代或未取代的脂肪族羧酸，或者是具有5至 11个碳原子的取代或未取代的芳香族羧酸或杂环羧酸。羧酸的例子可以包括乙酸、己酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、十二烷酸、苯甲酸和甲基苯甲酸，优选乙酸、己酸、辛酸和苯甲酸。基于1摩尔的多元醇，羧酸的用量为1.0摩尔至5.0摩尔。当羧酸的用量大于5.0摩尔时，酯类增塑剂的原材料的经济效率就会变低。此外，当羧酸的用量小于1.0摩尔时，酯类增塑剂的物理特性就会劣化，这是因为残留了羟基基团(-0H)。优选的是，可以这样使用羧酸使羧酸与多元醇的摩尔比为1 1.0-3.0。本发明的酯类增塑剂是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。在酯化反应中使用的催化剂可以是在酯化反应中常规使用的催化剂。作为催化剂，可以使用诸如硫酸氢钠、对甲苯磺酸、硫酸等酸性催化剂，但不限于此。基于反应混合物，催化剂的用量可以为0.2重量％ -5重量％。同时，在合成本发明酯类增塑剂中所用的溶剂的例子可包括但不限于己烷、甲苯、二甲苯和1，2，4_三甲基苯。酯化反应可以在100°C -250°C的温度下进行，优选在160°C -250°C的温度下进行。在酯化反应之后，可以加入碱性试剂将未反应的酸和酸性催化剂中和。作为碱性试剂，可以使用碳酸钠溶液或碳酸钙溶液。将反应产物进行相分离，从而获得粗酯化合物，用水洗涤该粗酯化合物，脱水，然后过滤，得到产物。本发明的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的酯类增塑剂[化学式1]
权利要求
1.一种酯类增塑剂，所述酯类增塑剂是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的。
2.根据权利要求1所述的酯类增塑剂，其中所述多元醇为具有3至15个碳原子、并且包含两个或更多个羟基基团的取代或未取代的醇。
3.根据权利要求1所述的酯类增塑剂，其中所述多元醇为丙三醇、1，4_环己烷二甲醇或 1，4-丁二醇。
4.根据权利要求1所述的酯类增塑剂，其中所述酯类增塑剂由以下化学式1表示[化学式1]
5.根据权利要求1所述的酯类增塑剂，其中所述酯类增塑剂由以下化学式2表示[化学式2]
6.根据权利要求1所述的酯类增塑剂，其中所述酯类增塑剂由以下化学式3表示[化学式3]
7.一种制备酯类增塑剂的方法，该方法是通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化来进行的。
8.根据权利要求7所述的制备酯类增塑剂的方法，其中基于多元醇的1摩尔羟基，所述环氧烷烃的用量为1摩尔至5摩尔。
9.根据权利要求7所述的制备酯类增塑剂的方法，其中基于1摩尔的多元醇，所述羧酸的用量为1. 0摩尔至5. 0摩尔。
10.一种聚氯乙烯树脂组合物，其包含100重量份的聚氯乙烯树脂；以及10重量份至150重量份的如权利要求1至6中任一项所述的酯类增塑剂。
全文摘要
本发明涉及一种新的酯类增塑剂，更具体而言，本发明涉及一种通过使多元醇和环氧烷烃与脂肪族羧酸或芳香族羧酸酯化而合成的酯类增塑剂。当使用该酯类增塑剂制备聚氯乙烯树脂时，具有以下优点能够获得具有高增塑效率的产品，以及能够获得具有优良的诸如硬度、抗拉强度等物理特性的产品。
文档编号C08K5/10GK102471227SQ201080033028
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月13日 优先权日2009年7月20日
发明者权兑旭, 洪承权, 王浩, 郑起男 申请人:Sk新技术株式会社, Sk综合化学株式会社