一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法与流程

文档序号:13196062阅读:510来源:国知局

本发明属于增塑剂领域,具体涉及一种棕榈蜡增塑乳液。



背景技术:

柠檬酸三丁酯,通常指柠檬酸三正丁酯,化学名3-羟基-3-羧基戊二酸三丁酯,是一种酯类化合物,无色透明高沸点液体,微溶于水,与多数有机溶剂互溶。工业上由柠檬酸与正丁醇反应而成,可直接用于增塑剂,也可进一步加工成性能优良的增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯。本品低毒,可视为无毒增塑剂,俗称环保型增塑剂,可以替代应用范围受到限制的邻苯二甲酸酯类增塑剂;研究证实,dop可以经呼吸道、口、皮肤吸收、静脉输液等多种途径进入人体,对机体有很大的毒害作用。医疗器械中pvc制品的dop释放到患者体内,会对患者产生更大的危害。增塑剂是软质塑料制品中必不可少的助剂之一,而纵观全球塑料业,pvc是年产量仅次于聚乙烯的树脂。随着塑料工业的发展,增塑剂的需求量逐年增大,为了解决上述问题,该行业试图寻找一种新型替代品;柠檬酸三丁酯具有一般酯的化学性质,耐热稳定性好,一般在150℃以下都较为稳定,但是随着目前多种复合材料的不断推出,采用熔融等方式制备树脂、聚合物与无机填料复合的材料时,往往需要加热到更高的温度,这个时候,柠檬酸三丁酯就容易分解游离出柠檬酸,不仅起不到增塑的效果,反而可能会因为分解产物对成品复合材料的性能造成影响;

因此,本发明的目的就是为了进一步提高柠檬酸三丁酯的耐热稳定性,提供一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法,包括以下步骤:

(1)取1-2重量份的油酸钾皂、10-17重量份的棕榈蜡混合,加入到混合料重量4-7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,升高温度为70-75℃,保温搅拌1-2小时,出料,与0.3-0.7重量份的蓖麻油酸锌混合,搅拌至常温,得皂化醇溶液;

(2)取2-3重量份的三氯异氰尿酸,加入到其重量10-15倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述皂化醇溶液重量的40-50%混合,升高温度为90-95℃,保温搅拌30-40分钟,得酯化分散液;

(3)取1-2重量份的烯基琥珀酸酐,加入到其重量5-6倍的去离子水中,搅拌均匀,加入2-4重量份的辛酸亚锡,在70-75℃下保温搅拌10-20分钟,得酸酐水溶液;

(4)取8-12重量份的柠檬酸三丁酯,加入到其重量10-15倍的氯化亚砜中,升高温度为50-60℃,保温搅拌20-30分钟,出料冷却至常温,与上述酸酐水溶液混合,在70-80℃下保温搅拌2-3小时,得酯化酰氯分散液;

(5)取上述酯化酰氯分散液,与剩余的皂化醇溶液混合,搅拌均匀,加入1-2重量份的三乙胺,在50-60℃下保温搅拌4-5小时,蒸馏除去乙醇、氯化亚砜,得酰胺酯化分散液;

(6)取上述酰胺酯化分散液,酯化分散液混合,超声10-20分钟,蒸馏除去乙醇、去离子水,即得所述棕榈蜡增塑乳液。

本发明的优点:

本发明首先将油酸钾皂、棕榈蜡混合加入到无水乙醇中,然后与三氯异氰尿酸混合,通过酸与醇的酯化反应,得酯化分散液,然后以烯基琥珀酸酐为原料,在水中水解,然后与氯化亚砜混合,通过水解的羧基与氯化亚砜反应,得到酰氯化分散液,然后与三乙胺混合,通过氨基与酰氯的反应,氨基的氢原子可被酰基取代,得到酰胺化分散液,将棕榈蜡、柠檬酸三丁酯形成有效的交联,具有很好的耐热稳定性;

本发明的棕榈蜡增塑乳液因为通过酰胺化交联,不仅实现了棕榈蜡、柠檬酸三丁酯的稳定性结合,同时特别适用于无机填料与有机基体的复合材料中,还可以改善无机填料在有机基体中的相容性,从而进一步提高成品复合材料的稳定性强度。

具体实施方式

实施例1

一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法,包括以下步骤:

(1)取2重量份的油酸钾皂、10重量份的棕榈蜡混合,加入到混合料重量7倍的无水乙醇中,搅拌均匀,升高温度为75℃,保温搅拌2小时,出料,与0.7重量份的蓖麻油酸锌混合,搅拌至常温,得皂化醇溶液;

(2)取3重量份的三氯异氰尿酸,加入到其重量15倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述皂化醇溶液重量的40%混合,升高温度为95℃,保温搅拌40分钟,得酯化分散液;

(3)取2重量份的烯基琥珀酸酐,加入到其重量6倍的去离子水中,搅拌均匀,加入4重量份的辛酸亚锡,在75℃下保温搅拌20分钟,得酸酐水溶液;

(4)取12重量份的柠檬酸三丁酯,加入到其重量15倍的氯化亚砜中,升高温度为60℃,保温搅拌30分钟,出料冷却至常温,与上述酸酐水溶液混合,在80℃下保温搅拌3小时,得酯化酰氯分散液;

(5)取上述酯化酰氯分散液,与剩余的皂化醇溶液混合,搅拌均匀,加入2重量份的三乙胺,在60℃下保温搅拌5小时,蒸馏除去乙醇,得酰胺酯化分散液;

(6)取上述酰胺酯化分散液,酯化分散液混合,超声20分钟,即得所述棕榈蜡增塑乳液。

实施例2

一种棕榈蜡增塑乳液的制备方法,包括以下步骤:

(1)取1重量份的油酸钾皂、17重量份的棕榈蜡混合,加入到混合料重量4倍的无水乙醇中,搅拌均匀,升高温度为70℃,保温搅拌1小时,出料,与0.3重量份的蓖麻油酸锌混合,搅拌至常温,得皂化醇溶液;

(2)取2重量份的三氯异氰尿酸,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,与上述皂化醇溶液重量的50%混合,升高温度为90℃,保温搅拌30分钟,得酯化分散液;

(3)取1重量份的烯基琥珀酸酐,加入到其重量5倍的去离子水中,搅拌均匀,加入2重量份的辛酸亚锡,在70℃下保温搅拌10分钟,得酸酐水溶液;

(4)取8重量份的柠檬酸三丁酯,加入到其重量10倍的氯化亚砜中,升高温度为50℃,保温搅拌20分钟,出料冷却至常温,与上述酸酐水溶液混合,在70℃下保温搅拌2小时,得酯化酰氯分散液;

(5)取上述酯化酰氯分散液,与剩余的皂化醇溶液混合,搅拌均匀,加入1重量份的三乙胺,在50℃下保温搅拌4小时,蒸馏除去乙醇,得酰胺酯化分散液;

(6)取上述酰胺酯化分散液,酯化分散液混合,超声10分钟,即得所述棕榈蜡增塑乳液。

性能测试:

取本发明使用的棕榈蜡:

将其在150℃下保温加热60分钟,测得有14.7%的组份分解气化;在200℃下加热60分钟,测得有40.2%的组份分解气化;

取本发明使用的柠檬酸三丁酯:

将其在150℃下保温加热60分钟,测得有0.3%的组份分解;在200℃下加热60分钟,测得有25.0%的组份分解;

将本发明使用的棕榈蜡、柠檬酸三丁酯按照本发明实施例1中的用量10:12的比例直接共混,搅拌均匀后进行测试:

在150℃下保温加热60分钟,测得有14.9%的组份分解;在200℃下加热60分钟,测得有62.3%的组份分解;

将本发明使用的棕榈蜡、柠檬酸三丁酯按照本发明实施例2中的用量17:8的比例直接共混,搅拌均匀后进行测试:

在150℃下保温加热60分钟,测得有15.2%的组份分解;在200℃下加热60分钟,测得有65.9%的组份分解;

取本发明实施例1的棕榈蜡增塑乳液;

将其在150℃下保温加热60分钟,测得有13.1%的组份分解气化;在200℃下加热60分钟,测得有27.2%的组份分解气化;

取本发明实施例2的棕榈蜡增塑乳液;

将其在150℃下保温加热60分钟,测得有12.4%的组份分解气化;在200℃下加热60分钟,测得有23.1%的组份分解气化;

可以看出,本发明的棕榈蜡增塑乳液具有更好的耐热稳定性。

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