一种高分子增塑剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及增塑剂领域，具体设及一种高分子增塑剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 邻苯二甲酸醋类化合物是世界上应用最广泛的增塑剂，它们被用在塑料制品、涂 料、印染、化妆品和香料的生产过程中，但长期W来运类产品一直受到人们关于其安全性的 质疑。近些年来，运类化合物的产量不断增加，其不断地进入环境，已成为全球性的最普遍 的一类污染物。2008年10月28日欧盟化学品管理局ECHA将S种邻苯二甲酸醋类，即：邻 苯二甲酸二下醋值BP)、邻苯二甲酸（2-乙基己）醋值EH巧和邻苯二甲酸下节醋度B巧纳 入授权使用的SVHC(高度关注物）候选物质清单。2014年12月17日，欧洲化学品管理局 ECHA更新了REACHSV肥清单，由之前的155项更新至161项。SV肥候选物质清单会定期 更新，种类只会增加不会减少。按照欧盟化学品管理法律REACH法规的要求，禁止在所有提 供的产品或材料中使用SVHC，总量要求小于1000ppm(按重量），否则提供者有义务通知消 费者，并且消费者如果想知道SVffi：信息，欧盟进口商必须在45天内提供相关信息；而且， 物品在年销量中的高度关注物SVffi：大于1吨时必须通报欧盟化学品管理局ECHA授权许可 才能进入欧盟市场销售。目前，各国对于邻苯二甲酸醋类化合物的限制已不仅仅只有DBP、 DEHP、BBPS种，已经几乎涵盖了所有的邻苯二甲酸醋类，包括但不限于：邻苯二甲酸二异 壬醋值INP)、邻苯二甲酸二异癸醋值ID巧、邻苯二甲酸二正辛醋值N0P)、邻苯二甲酸二异 下醋值IBP)、邻苯二甲酸二壬醋值NP)、邻苯二甲酸二环己醋值CHP)、邻苯二甲酸二庚醋 值HP)、邻苯二甲酸二异辛醋值I0P)、邻苯二甲酸二甲醋值MP)、邻苯二甲酸二乙醋值EP)、 邻苯二甲酸二丙醋值PRP)、邻苯二甲酸二苯醋值P巧等等。另外一些具有特殊增塑剂如： 己二酸二辛醋DOA也称己二酸（2-乙基己）醋DEHA,己二酸二壬醋DINA-些发达国家如 日本韩国也进行了限制。
[0003] 因此，有必要提供一种邻苯二甲酸醋类化合物增塑剂的替代品，现有的高分子增 塑剂，如公开号为CN103319698A的发明专利申请文件，公开了一种高分子增塑剂，其由 2-丙基庚醇、1,3-二甲基丙二醇、新戊二醇和己二酸为原料制备而成，该增塑剂具有良好 的可塑化效率和兼容性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种与PVC兼容性良好、可塑化效率高的高分子增塑剂， 本发明还提供该高分子增塑剂的制备方法和应用。
[0005] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0006] 一种高分子增塑剂，W2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇和己二酸为原 料制备而成，所述高分子聚醋增塑剂的平均分子量为2500~5500,酸价《1，25°C的粘度为 L5 ~3. 5Pa?So
[0007] 本发明中，优选的方案为所述高分子增塑剂的平均分子量为3000~5000。
[0008] 本发明中，优选的方案为所述原料2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇和 己二酸的摩尔比为0. 31:0. 32:0. 59:1。
[0009] 本发明还提供该高分子增塑剂的制备方法，包括下列步骤：
[0010] (1)将2-丙基庚醇、2-甲基-1,3-丙二醇、醋化反应催化剂、新戊二醇和己二酸投 入反应器中，揽拌；所述2-丙基庚醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇和己二酸的摩尔比为 0. 31:0. 32:0. 59:1，投料顺序为：2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、醋化反应催化剂、新戊 二醇，最后加入己二酸；
[0011] (2)常压升溫醋化反应：反应溫度为150°C~170°C，反应过程中，排出反应生成的 水及醇，醇回流到反应器；
[0012] (3)常压持溫醋化反应：升高反应溫度至220°C~230°C，待反应酸价10~15,粘 度0. 9~1. 2Pa?S，常压持溫醋化反应结束；
[0013] (4)负压醋交换反应：抽真空，控制反应溫度为220°C~230°C，至反应终点酸价 《1，粘度1. 5~3. 5Pa?S，完成负压醋交换反应，即得。
[0014] 本发明中，优选的方案为所述的醋化反应催化剂为草酸锡、亚憐酸=苯醋、铁酸醋 类催化剂中的一种或两种W上的组合。其中的铁酸醋类催化剂包括但不限于铁酸四异丙 醋。
[0015] 草酸锡也称乙二酸亚锡或草酸亚锡，英文名称：Tin(II)OXalate,英文别名： Oxalic acid tin(II)salt;Stannous oxalate,分子式：SnC2〇4,用于醋化反应的主催化剂。 亚憐酸S苯醋也称亚憐酸S苯基醋，英文名称triphenyl地OS地ite，英文别名Triphenyl Phosphite (TPPi) ；Triphenyl phospite ；Triphenylphosphite white yellow xtl，结构或 分子式CisHi5〇3P，当W金属为主催化剂（稳定剂）时，配合本品可减少金属氯化物的危害，保 持制品的透明度，并抑制颜色变化，也是一种很好的化工中间体，与面系阻燃剂并用，可发 挥阻燃剂抗氧作用，并兼具光稳定性能，可用作合成醇酸树醋和聚醋。
[0016] 本发明中，优选的方案为步骤（2)常压升溫醋化反应时间为1~化。
[0017] 本发明中，优选的方案为步骤（3)常压持溫醋化反应时间为4~化。
[001引本发明中，优选的方案为步骤（4)负压醋交换反应时间为5~化。
[0019] 本发明中，优选的方案为所述制备方法还包括步骤（5)过滤：将经过步骤（4)负压 醋交换反应得到的产物在95-105°C的溫度下采用60-100目的滤网进行过滤，即得。
[0020] 本发明的高分子增塑剂，可W应用在制备聚氯乙締材料或橡胶油墨或涂料中。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下优点： 阳0巧 1)本发明的高分子增塑剂为非邻苯二甲酸醋类化合物，本发明非常环保，能够通 过最新最苛刻的环保要求W及最苛刻的性能测试。相对于其它高分子增塑剂有较好的粘 度，流动性相对较好，有利于加工。而且，本发明的老化性、耐候性、耐油性优异。 阳02引。本发明与PVC的兼容性良好，可塑化效率高，提升了PVC等塑胶制品之档次及水 平，长时间使用不会发生挥发迁移等现象，尤其在苛刻的条件下如超高溫或超低溫情况，都 能很好保持制品的性能，比目前市面上所使用的大部分增塑剂都要优异，可W称为永久可 塑剂，具有较高的市场价值； W24]扣本发明的PVC制品对ABS与PS板材的耐移行性极佳；
[00巧]4)本发明的PVC制品广泛应用于玩具，食品接触，医疗应用等人体接触领域，确保 人体特别是儿童接触不会发生迁移。
[0026] W本发明的高分子增塑剂具有广泛的用途，可用于PVC制品的电线电缆、电气胶 带、瓦斯管、胶皮胶布、皮革、汽车配件，可用于105°C扣L)线之线材W及耐低溫线材，电子 器件（如手机空调冰箱等）中耐热绝缘件的披覆物，也可用于环保油墨、包装薄膜、饮料软 管、瓶盖胶垫等的增塑剂。
[0027] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
【具体实施方式】
[0028] 一种高分子增塑剂，W2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇和己二酸为原 料制备而成，所述高分子聚醋增塑剂的平均分子量为2500~5500,酸价《1，25°C的粘度为 L5 ~3. 5Pa?So
[0029] 本发明中，优选的方案为所述高分子增塑剂的平均分子量为3000~5000。
[0030] 本发明中，优选的方案为所述原料2-丙基庚醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇和 己二酸的摩尔比为0. 31:0. 32:0. 59:1。
[0031] 本发明还提供该高分子增塑剂的制备方法，包括下列步骤：
[0032] (1)将2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、醋化反应催化剂、新戊二醇和己二酸投 入反应器中，揽拌；所述2-丙基庚醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇和己二酸的摩尔比为 0. 31:0. 32:0. 59:1，投料顺序为：2-丙基庚醇、2-甲基-1，3-丙二醇、醋化反应催化剂、新戊 二醇，最后加入己二酸；
[0033] (2)常压升溫醋化反应：反应溫度为150°C~170°C，反应过程中，排出反应生成的 水及醇，醇回流到反应器；
[0034] (3)常压持溫醋化反应：升高反应溫度至220°C~230°C，待反应酸价10~15,粘 度0. 9~1. 2Pa?S，常压持溫醋化反应结束；
[0035] (4)负压醋交换反应：抽真空，控制反应溫度为220°C~230°C，至反应终点酸价 《1，粘度1. 5~3. 5Pa?S，完成负压醋交换反应，即得。
[0036] 本发明中，优选的方案为所述的醋化反应催化剂为草酸锡、亚憐酸=苯醋、铁酸醋 类催化剂中的一种或两种W上的组合。
[0037] 本发明中，优选的方案为步骤似常压升溫醋化反应时间为1~化。
[003引本发明中，优选的方案为步骤（3)常压持溫醋化反应时间为4~化。
[0039] 本发明中，优选的方案为步骤（4)负压醋交换反应时间为5~化。
[0040] 本发明中，优选的方案为所述制备方法还包括步骤（5)过滤：将经过步骤（4)负压 醋交换反应得到的产物在95-105°C的溫度下采用60-100目的滤网进行过滤，即得。其中， 进一步优选的滤网孔径为80目。
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