增塑剂组合物、树脂组合物及其制备方法与流程

文档序号:15069223发布日期:2018-07-31 23:17阅读:128来源:国知局
相关申请的交叉引用本申请要求于2016年07月05日提交的韩国专利申请no.10-2016-0084575的优先权和权益,该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。本发明涉及一种增塑剂组合物、包含该增塑剂组合物的树脂组合物及其制备方法。
背景技术
:通常,增塑剂通过醇与聚羧酸如邻苯二甲酸或己二酸之间的反应形成酯。此外,考虑到对对人体有害的邻苯二甲酸酯类增塑剂的国内外监管,对可以替代邻苯二甲酸酯类增塑剂的增塑剂组合物如对苯二甲酸酯类、己二酸酯类和其它聚合物类增塑剂正在进行研究。同时,考虑到变色,必须使用合适的增塑剂来制备与地板材料、壁纸或片材有关的需要耐光性作为物理性能的产品。对于用于壁纸或片材的pvc化合物,根据相应规格所需要的性能如拉伸强度、伸长率、耐光性、渗出(bleeding)现象、凝胶性等,将pvc树脂与增塑剂、填料、稳定剂、粘度抑制剂、分散剂、消泡剂或发泡剂混合。例如,当使用可适用于pvc的增塑剂组合物中的廉价对苯二甲酸二辛酯时,由于增塑剂的高粘度和相对低的吸收率,观察到增塑剂渗透到蜡纸的背面的渗出现象,并且胶凝性不够好。因此,已经开发比对苯二甲酸二辛酯更好的产品,或包含对苯二甲酸二辛酯的新型组合物的产品,但是仍然需要研究可以最优化地用作用于氯乙烯基树脂的增塑剂的技术。技术实现要素:技术问题因此,本发明人对增塑剂进行研究,发现一种能够改善由结构限制引起的差的物理性能的增塑剂组合物,从而完成本发明。换言之,本发明旨在提供一种增塑剂、该增塑剂的制备方法和包含所述增塑剂的树脂组合物,所述增塑剂能够改善当用作用于树脂组合物的增塑剂时对于复合物制备所需要的诸如耐光性的物理性能,或者对于片材制备所需要的粘度、渗出现象、胶凝性等。技术方案在一个方面,本发明提供一种增塑剂组合物,包含:酯类物质,该酯类物质包含:包含由式1表示的化合物的间苯二甲酸酯类物质和包含由式2表示的化合物的对苯二甲酸酯类物质;以及环氧化油,并且所述间苯二甲酸酯类物质相对于所述对苯二甲酸酯类物质的重量比为99:1至1:99。[式1]在式1中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。[式2]在式2中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。式1中的r1和式2中的r1相同,式1中的r2和式2中的r2可以相同。在式1和式2中,r1和r2各自独立地是c4至c10烷基。所述间苯二甲酸酯类物质是包含两种以上由式1表示的化合物的混合物质,并且该混合物质可以包含一种或多种其中r1和r2彼此不同的由式1表示的化合物。所述对苯二甲酸酯类物质是包含两种以上的由式2表示的化合物的混合物质,并且该混合物质可以包含一种或多种其中r1和r2彼此不同的由式2表示的化合物。所述间苯二甲酸酯类物质与所述对苯二甲酸酯类物质的重量比可以为95:5至30:70。所述间苯二甲酸酯类物质与所述对苯二甲酸酯类物质的重量比可以为90:10至40:60。相对于100重量份的酯类物质,所述环氧化油的含量可以为1重量份至100重量份。所述环氧化油可以包括选自环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧亚麻籽油、环氧棕榈油、环氧硬脂酸酯、环氧油酸酯、环氧妥尔油和环氧亚油酸酯中的一种或多种油。另一方面,本发明提供一种增塑剂组合物的制备方法,该制备方法包括:通过以99:1至1:99的重量比混合间苯二甲酸酯类物质与对苯二甲酸酯类物质来制备酯类物质;以及向所述酯类物质中添加环氧化油来得到增塑剂组合物。酯类物质的制备可以包括:将通过间苯二甲酸、对苯二甲酸和c2至c12烷基醇的混合物之间的直接酯化反应,或c2至c12烷基醇与间苯二甲酸和对苯二甲酸中的任意一种之间的直接酯化反应而得到的产物混合。当间苯二甲酸酯类物质或对苯二甲酸酯类物质是包含两种以上物质的混合物质时,该混合物质可以通过由式1表示的间苯二甲酸酯类物质或由式2表示的对苯二甲酸酯类物质,与c2至c12烷基醇之间的酯交换制备。[式1]在式1中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。[式2]在式2中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。在又一方面,本发明提供一种树脂组合物,包含:100重量份的树脂;以及5重量份至150重量份的上述增塑剂组合物。所述树脂可以包括选自乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酮、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯和热塑性弹性体中的一种或多种。所述树脂组合物可以用于制备选自电线、地板材料、汽车内饰材料、薄膜、片材、壁纸和管中的一种或多种。有益效果当用于树脂组合物中时,根据本发明的一个示例性实施方案的增塑剂组合物可以改善诸如增塑效率、拉伸强度和伸长率的物理性能,并且提供优异的诸如迁移损失率和挥发损失率的物理性能。具体实施方式实施例下文中,将参照实施例详细地描述本发明以详细说明本发明。然而,根据本发明的实施例可以以各种不同的形式修改,并且本发明的范围不应理解为局限于下面描述的实施例。向本领域普通技术人员提供本发明的示例性实施方案以更完全地理解本发明。制备实施例1:对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehip)的制备向配备有冷却器、水汽提塔、冷凝器、倾析器、回流泵、温度控制器、搅拌器等的3l的四颈反应器中添加498.0g的纯化间苯二甲酸(pia)、1,170g的2-乙基己醇(2-eha;pia:2-eha的摩尔比为1.0:3.0)和1.54g的钛系催化剂(钛酸四异丙酯(tipt);相对于100重量份的pia为0.31重量份),并将温度缓慢升高至约170℃。在约170℃下,生成水,并且在大气压力下在约220℃的反应温度下连续添加氮气的同时进行酯化反应约4.5小时,然后,当酸值达到0.01时终止。反应结束之后,在减压下进行蒸馏萃取0.5小时至4小时,以除去未反应的组分。为了将未反应的组分除去至预定含量以下,在减压下使用蒸汽进行汽提0.5小时至3小时,并且将反应溶液冷却至约90℃之后使用碱性溶液进行中和。此外,可以进行洗涤,然后将反应溶液脱水以除去水分。将过滤介质加入到脱水后的反应溶液中,搅拌预定时间,然后过滤,从而最终得到1243.3g的dehip(产率:99.0%)。制备实施例2:间苯二甲酸二异壬酯(dinip)的制备向配备有冷却器、水汽提塔、冷凝器、倾析器、回流泵、温度控制器、搅拌器等的3l的四颈反应器中添加498.0g的纯化pia、1,298.3g的异壬醇(ina)(pia:ina的摩尔比为1.0:3.0)和1.54g的钛系催化剂(tipt;相对于100重量份的pia为0.31重量份),并将温度缓慢升高至约170℃。在约170℃下,生成水,并且在大气压力下在约220℃的反应温度下连续添加氮气的同时进行酯化反应约4.5小时,然后,当酸值达到0.01时终止。反应结束之后,在减压下进行蒸馏萃取0.5小时至4小时,以除去未反应的组分。为了将未反应的组分除去至预定含量以下,在减压下使用蒸汽进行汽提0.5小时至3小时,并且将反应溶液冷却至约90℃之后使用碱性溶液进行中和。此外,可以进行洗涤,然后将反应溶液脱水以除去水分。将过滤介质加入到脱水后的反应溶液中,搅拌预定时间,然后过滤,从而最终得到1243.3g的dinip(产率:99.0%)。制备实施例3:对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehtp)的制备除了在酯化中使用对苯二甲酸代替间苯二甲酸之外,通过与制备实施例1中描述的相同的方法得到dehtp。制备实施例4:dintp的制备除了在酯化中使用对苯二甲酸代替间苯二甲酸之外,通过与制备实施例2中描述的相同的方法得到dintp。实施例和比较例如下面的表1至表4中所示来配置。[表1]第一组分+第二组分环氧化油(重量份)实施例1-1dehip+dintp(6.25:3.75)eso(25)实施例1-2dehip+dintp(5.7:4.3)eso(43)[表2]第一组分第二组分比较例1-1dinp-比较例1-2dehip-比较例1-3dehip+dintp(7:3)-比较例1-4dehip+dintp(3:7)-[表3]第一组分+第二组分环氧化油(重量份)实施例2-1dinip+dintp(6.25:3.75)eso(25)实施例2-2dinip+dintp(5.7:4.3)eso(43)实施例2-3dinip+dintp(4.3:5.7)eso(43)[表4]第一组分第二组分比较例2-1didp-比较例2-2dinip-比较例2-3dinip+dintp(7:3)-比较例2-4dinip+dintp(3:7)-基于下面的试验项目对根据实施例和比较例的增塑剂的性能进行评价。<试验项目>硬度的测量根据astmd2240,在25℃下使用3t片材测量肖氏硬度(肖氏“a”或“d”)10秒。拉伸强度的测量根据astmd638,使用试验仪u.t.m(制造商:instron,型号:4466)以200mm/分钟(1t)的十字头速度拉伸各个试样,并且检测试样断裂的位置。拉伸强度如下计算:拉伸强度(kgf/mm2)=负载值(kgf)/厚度(mm)×宽度(mm)伸长率的测量根据astmd638,使用试验仪u.t.m以200mm/分钟(1t)的十字头速度拉伸各个试样,并且检测试样断裂的位置。伸长率如下计算:伸长率(%)=伸长之后的长度/初始长度×100拉伸强度和伸长率保持率的测量通过在100℃下对试样加热168小时,并且测量试样中的拉伸强度和保留的伸长率来进行拉伸强度和伸长率保持率的测量,测量方法与拉伸强度和伸长率的测量方法相同。迁移损失率的测量根据ksm-3156得到厚度为2mm以上的实验试样,并将ps板粘附在试样的两个表面上,接着施加1kgf/cm2的负载。将试样在强制对流烘箱(80℃)中保持72小时,并冷却至室温4小时。之后,将粘附在试样的两个表面上的ps板除去之后,测量在烘箱中保持之前和保持之后试样的重量,通过下面的等式计算迁移损失率:迁移损失率(%)=[(室温下试样的初始重量-在烘箱中保持之后试样的重量)/室温下试样的初始重量]×100挥发损失率的测量将制备的试样在100℃下处理168小时,并测量试样的重量:挥发损失率(重量%)=[(试样的初始重量-在100℃下处理168小时之后试样的重量)/试样的初始重量]×100耐寒性的测量将预先制备的五个试样在特定温度下保持3分钟之后,五个试样中的三个被冲击所破坏的温度。实验例1:dehip类增塑剂组合物的性能的评价参照astmd638,使用实施例1-1至1-2和比较例1-1至1-7的增塑剂组合物通过下面的方法制备实验试样。在700rpm和98℃下,相对于100重量份的聚(氯乙烯)树脂(pvc(ls100)),使用混合机混合40重量份的在实施例和比较例中制备的各个增塑剂组合物、5重量份的作为稳定剂的rup144(adekakoreaco.,ltd.)和30重量份的作为填料的omya1t(omyainc.)。通过在160℃下使用辊式捏合机处理混合物质4分钟,并在180℃下使用压机处理2.5分钟(低压下)和2分钟(高压下)来制备试样(1t、2t和3t片材)。基于上述项目对试样进行评价,各个试样的性能评价结果示于表5中。[表5]<评价条件的详细说明>*硬度:3t/10秒*拉伸强度和伸长率:1t/200mm/分钟*拉伸强度保持率和伸长率保持率:100℃/168小时*迁移损失率:1t/80℃/2kgf的负载/72小时*挥发损失率:1t/100℃/168小时*耐寒性:2t/3分钟如表5中所示,与使用广泛市售的常规产品dinp增塑剂的比较例1-1的试样和使用广泛市售的常规产品dehip增塑剂的比较例1-2的试样相比,可以确认,实施例1-1至1-2的试样具有相同或更好的物理性能。换言之,当使用通过混合dehip与dintp或dehtp而制备的本发明的增塑剂组合物来制备树脂时,可以确定,可以替代具有环境问题的dinp,并且提供表现出更好的物理性能的树脂。另外,与仅向本发明的增塑剂组合物中添加酯类组合物的比较例1-3和1-4相比,可以确认,实施例的试样表现出更好的挥发损失率和迁移性。因此,可以确认,当用于树脂组合物时,用作增塑剂组合物的环氧化油与酯类组合物的混合物质表现出改善物理性能的效果,并且与市售的常规增塑剂相比还确保相同或更高的机械性能。实验例2:dinip类增塑剂组合物的性能的评价参照astmd638,使用实施例2-1至2-3和比较例2-1至2-4的增塑剂组合物通过下面的方法制备实验试样。在700rpm和98℃下,相对于100重量份的聚(氯乙烯)树脂(pvc(ls100)),使用混合机混合50重量份的在实施例和比较例中制备的各个增塑剂组合物、5重量份的作为稳定剂的rup144(adekakoreaco.,ltd.)、40重量份的作为填料的omya1t(omyainc.)和0.3重量份的作为润滑剂的st酸。通过在160℃下使用辊式捏合机处理混合物质4分钟,并在180℃下使用压机处理2.5分钟(低压下)和2分钟(高压下)来制备试样(1t、2t和3t片材)。基于上述项目对试样进行评价,各个试样的性能评价结果示于表6中。[表6]<评价条件的详细说明>*硬度:3t/10秒*拉伸强度和伸长率:1t/200mm/分钟*拉伸强度保持率和伸长率保持率:121℃/168小时*迁移损失率:1t/80℃/2kgf的负载/72小时*挥发损失率:1t/121℃/168小时*耐寒性:2t/3分钟如表6中所示,与使用广泛市售的常规产品dinp增塑剂的比较例2-1的试样和使用广泛市售的常规产品dinip增塑剂的比较例2-2的试样相比,可以确认,实施例2-1至2-3的试样具有相同或更好的物理性能。换言之,当使用通过混合dinip与dintp或dehtp而制备的本发明的增塑剂组合物来制备树脂时,可以确定,可以替代具有环境问题的didp,并且提供表现出更好的物理性能的树脂。另外,与仅向本发明的增塑剂组合物中添加酯类组合物的比较例2-3和2-4相比,可以确认,实施例的试样表现出显著优异的挥发损失率。因此,可以确认,当用于树脂组合物时,用作增塑剂组合物的环氧化油与酯类组合物的混合物质表现出改善物理性能的效果,并且与市售的常规增塑剂相比还确保相同或更高的机械性能。下文中,将详细描述本发明。首先,本发明的一个技术特征在于提供一种增塑剂组合物,该增塑剂组合物可以改善由其结构限制引起的差的物理性能。根据本发明的一个示例性实施方案,可以提供一种增塑剂组合物,其包含通过混合间苯二甲酸酯类物质与对苯二甲酸酯类物质而制备的酯类物质。具体地,所述酯类物质包含间苯二甲酸酯类物质,并且可以提供一种基于酯类物质的总重量,包含1重量%至99重量%、1重量%至95重量%、10重量%至90重量%或30重量%至70重量%的间苯二甲酸酯类物质的增塑剂组合物。所述间苯二甲酸酯类物质可以包含由下面的式1表示的化合物,并且可以是包含两种以上的由下面的式1表示的化合物的混合物质。[式1]在式1中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。另外,所述酯类物质包含对苯二甲酸酯类物质,并且所述对苯二甲酸酯类物质可以包含由下面的式2表示的化合物,并且可以是包含两种以上的由式1表示的化合物的混合物质。[式2]在式2中,r1和r2相同或不同,并且各自独立地是c1至c12烷基。所述酯类物质中包含的各个间苯二甲酸酯类物质和对苯二甲酸酯类物质可以在两端具有不同或相同的取代基。优选地,各个间苯二甲酸酯类物质和对苯二甲酸酯类物质可以在两端具有相同的取代基。换言之,式1中的r1和式2中的r1可以相同,式1中的r2和式2中的r2可以相同。在式1和式2中,r1和r2独立地选自c1至c12烷基、c3至c11烷基和c4至c10烷基。优选地,r1和r2选自丁基、异丁基、2-乙基己基和异壬基,并且当将具有这种取代基的酯类物质用于增塑剂时,可以提供胶凝性和增塑效率得到改善的增塑剂组合物。在所述酯类物质中,间苯二甲酸酯类物质与对苯二甲酸酯类物质的混合重量比可以为99:1至1:99、95:5至10:90、95:5至30:70、90:10至30:70或90:10至40:60。根据增塑剂的用途,间苯二甲酸酯类物质可以以比对苯二甲酸酯类物质的含量过大的含量包含,但是本发明不限于此。同样地,由作为增塑剂组合物的间苯二甲酸酯类物质与对苯二甲酸酯类物质混合在一起的酯类物质制备的树脂可以具有比由仅包含间苯二甲酸酯类物质的增塑剂组合物制备的树脂更优异的物理性能,如拉伸强度和伸长率。包含由式1表示的化合物的间苯二甲酸酯类物质可以是单一化合物,或者是其中混合有两种以上化合物的混合物质。当间苯二甲酸酯类物质是单一化合物时,可以选择具有相同的r1和r2的化合物,并且可以是,例如,选自间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehip)、间苯二甲酸二异壬酯(dinip)、间苯二甲酸二丁酯(dbip)、间苯二甲酸丁基异壬酯(bintp)、间苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯(behip)和间苯二甲酸(2-乙基己基)异壬酯(ehinip)中的单一化合物,或者其中混合有一种或多种化合物的混合物质。优选地,当间苯二甲酸酯类物质是单一化合物时,可以选择间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯或间苯二甲酸二异壬酯。当间苯二甲酸酯类物质包含两种以上的由式1表示的化合物时,可以包含一种或多种其中r1和r2不同的由式1表示的化合物。例如,间苯二甲酸酯类物质可以是三种类型的间苯二甲酸酯类物质的混合物,例如,混合有间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、间苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯和间苯二甲酸二丁酯的第一混合物;混合有间苯二甲酸二异壬酯、间苯二甲酸丁基异壬酯和间苯二甲酸二丁酯的第二混合物;以及混合有间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、间苯二甲酸(2-乙基己基)异壬酯和间苯二甲酸二异壬酯的第三混合物。具体地,第一混合物至第三混合物可以具有特定的组成比,并且第一混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸二丁酯,第二混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的间苯二甲酸二异壬酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸丁基异壬酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸二丁酯,第三混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的间苯二甲酸二(2-乙基己基)酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸(2-乙基己基)异壬酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的间苯二甲酸二异壬酯。所述组成比可以是通过酯化作用制备的混合组分的比例,或者是进一步添加特定化合物的组分的预期比例,并且可以适当地调节混合组成比以适合理想的物理性能。另外,包含由式2表示的化合物的对苯二甲酸酯类物质可以是单一化合物,或者是其中混合有两种以上的化合物的混合物质。当对苯二甲酸酯类物质是单一化合物时,可以选择r1和r2相同的化合物,并且可以是,例如,选自对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(dehtp)、对苯二甲酸二异壬酯(dintp)、对苯二甲酸二丁酯(dbtp)、对苯二甲酸丁基异壬酯(bintp)、对苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯(behtp或botp)和对苯二甲酸(2-乙基己基)异壬酯(ehintp或ointp)中的单一化合物,或者是混合有一种或多种化合物的混合物质。更具体地,当对苯二甲酸酯类物质是单一化合物时,可以是对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯或对苯二甲酸二异壬酯,当对苯二甲酸酯类物质是混合物时,可以是三种类型的对苯二甲酸酯类物质的混合物,例如,混合有对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、对苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯和对苯二甲酸二丁酯的第一混合物;混合有对苯二甲酸二异壬酯、对苯二甲酸丁基异壬酯和对苯二甲酸二丁酯的第二混合物;以及混合有对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、对苯二甲酸(2-乙基己基)异壬基和对苯二甲酸二异壬酯的第三混合物。具体地,第一混合物至第三混合物可以具有特定的组成比,并且第一混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸二丁酯,第二混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的对苯二甲酸二异壬酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸丁基异壬酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸二丁酯,第三混合物可以包含:3.0摩尔%至99.0摩尔%的对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯;0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸(2-乙基己基)异壬酯;以及0.5摩尔%至96.5摩尔%的对苯二甲酸二异壬酯。所述组成比可以是通过酯化作用制备的混合组分的比例,或者是进一步添加特定化合物的组分的预期比例,并且可以适当地调节混合组成比以适合理想的物理性能。所述增塑剂组合物包含酯类物质,并且还包含环氧化油。在各种物理性能中,包含酯类物质的增塑剂组合物不能具有相对优异的耐热性,这种耐热性可以通过进一步包含环氧化油来得到补偿。相对于100重量份的酯类物质,为了补偿耐热性添加的环氧化油的量可以为1重量份至130重量份,优选地,为10重量份至100重量份或20重量份至100重量份。当在上述范围内添加环氧化油时,耐热性可以得到补偿,但是当添加过量的环氧化油使得量超过100重量份时,由于相对少地包含环己烷二甲酸酯类物质和柠檬酸酯类物质,因此,增塑剂的基本物理性能有可能劣化,因此,必须调节它们的含量。此外,虽然环氧化油的含量为1重量份以上,但是如果可能,优选地包含10重量份以上的环氧化油,并且当包含小于10重量份的环氧化油时,可能会不利地影响增塑剂的物理性能。所述环氧化油可以是,例如,环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧亚麻籽油、环氧棕榈油、环氧硬脂酸酯、环氧油酸酯、环氧妥尔油、环氧亚油酸酯或它们的混合物。优选地,所述环氧化油是环氧大豆油(eso)或环氧亚麻籽油(elo),但是本发明不限于此。作为本发明的增塑剂组合物的制备方法,可以应用混合方法,下面将描述混合方法的一个实例:增塑剂组合物可以通过如下方法制备,包括:通过以99:1至1:99的重量比混合间苯二甲酸酯类物质和对苯二甲酸酯类物质来制备酯类物质;以及向所述酯类物质中添加环氧化油。酯类物质的制备可以通过如下采用直接酯化反应的方法进行。在这种情况下,酯类物质中包含的各个间苯二甲酸酯类物质和对苯二甲酸酯类物质可以是单一化合物,并且在由式1和式2表示的各个化合物中,r1和r2可以相同或不同。换言之,使用间苯二甲酸和c1至c12烷基醇作为反应物进行直接酯化反应之后,并且使用对苯二甲酸和c1至c12烷基醇作为反应物进行直接酯化反应之后,可以将反应的产物混合,从而制备酯类物质。另外,在式1和式2中,当r1彼此相同并且r2彼此相同时,酯类物质可以通过间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物与c1至c12烷基醇之间的直接酯化反应制备。当在由式1和式2表示的化合物中r1和r2相同时,仅一种类型的c1至c12烷基醇可以参与反应,当r1和r2不同时,添加两种类型的醇以参与反应。用于制备酯类物质的直接酯化反应可以包括:将间苯二甲酸和/或对苯二甲酸添加到醇中,然后向其中添加催化剂以使反应在氮气气氛下进行;除去未反应的醇并且中和未反应的酸;以及通过真空蒸馏进行脱水和过滤。另外,基于100摩尔%的间苯二甲酸和/或对苯二甲酸,醇可以在150摩尔%至500摩尔%、200摩尔%至400摩尔%、200摩尔%至350摩尔%、250摩尔%至400摩尔%或270摩尔%至330摩尔%的范围内使用。然而,用于直接酯化反应的催化剂可以是能够用于酯化作用的任意催化剂而没有特别地限制,例如,选自以下物质中的一种或多种:酸性催化剂,如硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸和烷基硫酸盐;金属盐,如硫酸铝、氟化锂、氯化钾、氯化铯、氯化钙、氯化铁和磷酸铝;金属氧化物,如杂多酸、天然/合成沸石、阳离子和阴离子交换树脂;有机金属,如钛酸四烷基酯;以及它们的聚合物。优选地,所述催化剂是钛酸四烷基酯。本文中使用的催化剂的量可以根据其类型变化,作为一个实例,相对于100重量%的全部反应物,均相催化剂的用量可以在0.01重量%至5重量%、0.01重量%至3重量%、1重量%至5重量%或2重量%至4重量%的范围内,并且相对于反应物的总重量,非均相催化剂的用量可以在5重量%至200重量%、5重量%至100重量%、20重量%至200重量%或20重量%至150重量%的范围内。此处,反应温度可以在180℃至280℃、200℃至250℃或210℃至230℃的范围内。另外,酯类物质的制备可以采用酯交换进行。在这种情况下,酯类物质中包含的间苯二甲酸酯类物质和/或对苯二甲酸酯类物质可以是包含两种以上类型的化合物的混合物质,或者可以包含一种或多种类型的由式1和式2表示的化合物,其中,各自具有彼此不同的r1和r2。本文中使用的术语“酯交换”指如下面的反应图解1中所示的醇与酯之间的反应,其中,酯的r”与醇的r'互换:[反应图解1]根据本发明的一个示例性实施方案,酯交换可以根据以下三种情况产生三种类型的酯组分:醇的醇盐攻击酯类化合物中存在的两个酯基(rcoor”)的碳;醇的醇盐攻击酯类化合物中存在的一个酯基(rcoor”)的碳;以及醇与酯类化合物中的酯基之间不反应。另外,与酸-醇酯化相比,酯交换不引起水污染,并且由于在没有催化剂的情况下进行,因此可以解决由使用酸催化剂引起的问题。上文中,例示了对苯二甲酸酯类物质,具体地,使用对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯作为一个实例。可以应用相同的方式来制备间苯二甲酸酯类物质。例如,可以在酯交换反应中使用对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和丁醇,从而制备对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、对苯二甲酸丁基(2-乙基己基)酯和对苯二甲酸二丁酯的混合物,并且相对于三种类型的对苯二甲酸酯的混合物的总重量,三种类型的对苯二甲酸酯分别可以以3.0重量%至70重量%、0.5重量%至50重量%或0.5重量%至85重量%,具体地为10重量%至50重量%、0.5重量%至50重量%或35重量%至80重量%的量形成。在所述范围内,得到具有高的工艺效率以及优异的加工性能和优异的吸收率的对苯二甲酸酯类物质(混合物)。另外,通过酯交换制备的混合物的组成比可以根据此处醇的用量来控制。相对于100重量份的对苯二甲酸酯,此处醇的用量可以为0.1重量份至89.9重量份,具体地,为3重量份至50重量份,更具体地,为5重量份至40重量份。随着醇的量增加,参与酯交换的对苯二甲酸酯的摩尔分数会更高,混合物中作为产物的两种对苯二甲酸酯的含量会增加,相应地,以未反应的状态存在的对苯二甲酸酯的含量可能会减少。根据本发明的一个示例性实施方案,反应物如对苯二甲酸酯和醇的摩尔比为,例如,1:0.005至5.0、1:0.05至2.5或1:0.1至1.0,因此,在所述范围内,得到具有高的工艺效率和改善加工性能的优异效果的增塑剂组合物。然而,当对苯二甲酸酯类物质是混合物质时,组成比不限于上述范围,并且其组成比可以通过在混合物质中进一步添加三种类型的对苯二甲酸酯中的任意一种来改变。可用的混合组成比与上面描述的相同。根据本发明的一个示例性实施方案,酯交换可以在120℃至190℃,优选地在135℃至180℃,更优选地在141℃至179℃的反应温度下进行10分钟至10小时,优选地为30分钟至8小时,更优选地为1小时至6小时。在温度和时间的上述范围内,可以有效地得到作为混合物的对苯二甲酸酯类物质的理想组成比。此处,反应时间可以从反应物被加热然后达到所述反应温度的时间点开始计算。酯交换可以在酸催化剂或金属催化剂的存在下进行,由此具有缩短反应时间的效果。酸催化剂可以是,例如,硫酸、甲磺酸或对甲苯磺酸,金属催化剂可以是,例如,有机金属催化剂、金属氧化物催化剂、金属盐催化剂或金属本身。金属组分可以是,例如,选自锡、钛和锆中的任意一种或它们中的两种以上的混合物。另外,在酯交换之后,还可以包括对未反应的醇和反应副产物进行蒸馏以将其除去。蒸馏可以是,例如,利用沸点差异从反应副产物中分离醇的两步蒸馏。在另一实例中,蒸馏可以是混合蒸馏。在这种情况下,可以以理想的组成比相对地和稳定地得到酯类增塑剂组合物。混合蒸馏指对丁醇和反应副产物同时进行蒸馏。用于直接酯化反应和酯交换的醇可以是c1至c12烷基醇,并且可以包含2至12个或3至10个碳原子,所述醇优选地为丁醇、异丁醇、2-乙基己醇或异壬醇。根据本发明的另一示例性实施方案,相对于100重量份的树脂,可以包含5重量份至150重量份、40重量份至100重量份或40重量份至50重量份的上述增塑剂组合物,因此,可以提供在所有的复合物制备和/或片材制备中均有效的树脂组合物。所述树脂可以是乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚酮、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、热塑性弹性体或它们的混合物。根据本发明的一个示例性实施方案,所述树脂组合物还可以包含填料。基于100重量份的树脂,填料的含量可以为0重量份至300重量份,优选地为50重量份至200重量份,更优选地为100重量份至200重量份。填料可以是本领域中已知的填料而没有特别地限制。例如,填料可以是选自二氧化硅、碳酸镁、碳酸钙、硬煤、滑石、氢氧化镁、二氧化钛、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、硅酸铝、硅酸镁和硫酸钡中的一种或多种的混合物。另外,根据需要,所述树脂组合物还可以包含其它添加剂如稳定剂等。基于100重量份的树脂,诸如稳定剂等的添加剂的含量可以为,例如,0重量份至20重量份,优选地为1重量份至15重量份。所述稳定剂可以是,例如,钙-锌(ca-zn)类稳定剂如钙-锌复合硬脂酸盐,但是本发明不限于此。作为非限制性实例,所述树脂组合物可以用于各种领域,如电线、地板材料、汽车内饰材料、薄膜、片材、壁纸或管的制备中。当前第1页12
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