本发明属于增塑剂的制作
技术领域：
，具体涉及一种用于塑钢门窗的增塑剂的制备方法。
背景技术：
：增塑剂是聚氯乙烯（pvc）制品用助剂中产量、消费量最大的一类化学品，其全球年需求量现已超过800万吨，并且随着21世纪材料领域“以塑代钢”、“以塑代木”理念的兴起，预计未来20年内增塑剂行业仍将以约10%的速度持续高速增长。邻苯二甲酸酯是目前用量最大、使用范围最广的一类增塑剂，占全球增塑剂总用量的95%。然而越来越多的研究报告指出，邻苯二甲酸酯在生物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，使男子精液量和精子数量减少，精子运动能力降低，精子形态异常，是造成男子（尤其是男童）生殖问题的“罪魁祸首”。此外，美国国家癌症研究所对邻苯二甲酸酯的致癌性进行了生物鉴定，其结论是：这类增塑剂是大鼠和小鼠的致癌物，大量摄入能使啮齿类动物的肝脏致癌。鉴于邻苯二甲酸酯的生殖毒性和致癌性，欧盟、美日等国家已明确规定这类增塑剂不能用于儿童玩具、食品包装、医疗器械等与人体密切接触的制品中，我国也相继出台了众多法规标准对邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用进行限制，pvc塑料行业迫切需要此类产品的环保替代品。申请号为cn201110329816.5的专利文献公开了一种高环氧值环保型增塑剂生产工艺，该方法采用将棉籽油、甲醇和甲醇钠送入酯交换反应器进行反应，得到混合脂肪酸甲酯，然后送入精馏塔分离，塔底出来的油酸甲酯经环氧化、中和、洗涤、脱水后得到高环氧值环保型增塑剂；自塔上部出来的棕榈酸甲酯与三氧化硫进行磺化反应后，再经老化、酯化、中和、干燥后，得到环保型表面活性剂mes。申请号为cn200910184077.8的专利文献公开了一种制备环氧脂肪酸乙酯增塑剂的方法，按重量百分比，将70-86％的大豆油酸化油脂、13-29％的无水乙醇及0.5-1.5％的硫酸催化剂加入反应釜内，在100-115℃、0.4-0.6mpa，搅拌0.5-1.5h进行酯化反应，经水洗、分离、中和、水洗、减压蒸馏得到脂肪酸乙酯；将制得96.8-98.6％的脂肪酸乙酯和0.87-2.4％的甲醛及0.3-0.6％的稳定剂和0.15-0.25％的催化剂加入反应釜内，连续通入浓度≥30mg/l的臭氧，在70-80℃、0.1-0.3mpa，搅拌0.5-2h进行环氧反应，经水洗、脱水得到制品。上述几种方法，均是采用植物油脂作为合成原料，制备成本较高，且制备工艺复杂，制备得到的增塑剂的种类单一，环氧值相对较低，很难满足目前市场的多元化要求。因此，需要一种更好的增塑剂来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于塑钢门窗的增塑剂的制备方法，本发明制备的增塑剂大大提高了产品的增塑效率，且原料成本低，还实现了植物油脚料的综合回收，同时增塑剂可以增加产品耐热性、稳定性和相容性。本发明提供了如下的技术方案：一种用于塑钢门窗的增塑剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物油脚料加热至60-80℃后沉降、过滤，除去固体杂质，再向除杂后的植物油脚料中加入植物油脚料质量13-25%的磷酸和植物油脚料质量8-12%的萃取剂，在80-90℃下搅拌20-30min后，在0.1atm减压蒸馏脱水，得到原料一；b、将原料一和非质子性有机溶剂、浓硫酸混合均匀，在65-80℃的回流条件下酯化1-2h，酯化后用浓度为15-17%的nahco3溶液洗至中性，在70-80℃、0.1atm条件下蒸馏脱水，得到原料二；c、将原料二、不饱和醇和反胶束纳米氧化铝催化剂混合均匀，在50-60℃条件下酯交换3-4h，将产物水洗、静置分层，取上层产物于0.1atm、75-85℃条件下蒸馏脱水，得到原料三；d、向原料三中滴加浓度25-30%的双氧水、活性氧载体、酸催化剂和稳定剂的混合物，在80-90℃下边加热边滴加，滴加时间在40-50min，滴加完后保温并搅拌30-45min，静置20-30min后，将上层产物用浓度为10-15%的nahco3溶液洗至中性，在60-75℃、0.1atm条件下减压蒸馏脱水，即可得到成品。优选的，所述增塑剂包括以下重量份的原料：植物油脚料46-54份、磷酸22-25份、萃取剂33-36份、非质子性有机溶剂23-28份、浓硫酸14-18份、不饱和醇25-36份、反胶束纳米氧化铝催化剂24-29份、双氧水22-25份、活性氧载体18-23份、酸催化剂12-17份和稳定剂22-30份。优选的，所述步骤a的植物油脚料为十二碳、十四碳、十八碳和二十碳不饱和烃的混合脂肪酸钠盐。优选的，所述步骤a的萃取剂为乙醇、甲醇、正丙醇和异丙醇中的任一种或多种的混合。优选的，所述步骤b的非质子性有机溶剂为乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的混合溶剂，乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的质量比为14:5:12:7。优选的，所述步骤c的不饱和醇为丙烯醇、丁烯醇、丙烯酸-β-羟基乙酯和丙烯酸-β-羟丙酯中的任一种或多种的混合。优选的，所述步骤c的反胶束纳米氧化铝催化剂的制备方法为：将偶氮苯溶于有机溶剂中，加入铝酸钠水溶液至饱和，通入二氧化碳，在温度为60-80℃条件下，利用超声波反应30-45min，即可得到反胶束纳米氧化铝催化剂。优选的，所述步骤d的稳定剂为尿素和硅酸钠中的一种或两种的混合。本发明的有益效果是：本发明制备的增塑剂大大提高了产品的增塑效率，且原料成本低，还实现了植物油脚料的综合回收，同时增塑剂可以增加产品耐热性、稳定性和相容性。本发明步骤中的酯化反应，产品收率高、副产物少，工艺过程清洁无污染。本发明原料中的植物油脚料实现了废弃物的高附加值回收利用，降低了传统增塑剂的生产成本，即实现了植物油脚料的再利用，又提高了增塑剂的性能，扩大了增塑剂的应用领域，同时在原有技术基础上进行改进，降低了副产物，提高了增塑剂的收率，适于工业化生产。本发明的制备方法简单，易操作，产品质量优异稳定，在聚氯乙烯人造革、聚氯乙烯鞋材、户外装饰材料、建筑材料、体育用品、pvc管材和电线电缆等制造领域具有广阔的应用前景。具体实施方式实施例1一种用于塑钢门窗的增塑剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物油脚料加热至80℃后沉降、过滤，除去固体杂质，再向除杂后的植物油脚料中加入植物油脚料质量15%的磷酸和植物油脚料质量12%的萃取剂，在90℃下搅拌30min后，在0.1atm减压蒸馏脱水，得到原料一；b、将原料一和非质子性有机溶剂、浓硫酸混合均匀，在65℃的回流条件下酯化2h，酯化后用浓度为17%的nahco3溶液洗至中性，在70℃、0.1atm条件下蒸馏脱水，得到原料二；c、将原料二、不饱和醇和反胶束纳米氧化铝催化剂混合均匀，在60℃条件下酯交换3h，将产物水洗、静置分层，取上层产物于0.1atm、85℃条件下蒸馏脱水，得到原料三；d、向原料三中滴加浓度30%的双氧水、活性氧载体、酸催化剂和稳定剂的混合物，在90℃下边加热边滴加，滴加时间在50min，滴加完后保温并搅拌35min，静置30min后，将上层产物用浓度为15%的nahco3溶液洗至中性，在75℃、0.1atm条件下减压蒸馏脱水，即可得到成品。增塑剂包括以下重量份的原料：植物油脚料54份、磷酸25份、萃取剂36份、非质子性有机溶剂28份、浓硫酸14份、不饱和醇36份、反胶束纳米氧化铝催化剂29份、双氧水25份、活性氧载体23份、酸催化剂12份和稳定剂22份。步骤a的植物油脚料为十二碳、十四碳、十八碳和二十碳不饱和烃的混合脂肪酸钠盐。步骤a的萃取剂为乙醇、甲醇、正丙醇和异丙醇的混合。步骤b的非质子性有机溶剂为乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的混合溶剂，乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的质量比为14:5:12:7。步骤c的不饱和醇为丙烯醇、丙烯酸-β-羟基乙酯和丙烯酸-β-羟丙酯的混合。步骤c的反胶束纳米氧化铝催化剂的制备方法为：将偶氮苯溶于有机溶剂中，加入铝酸钠水溶液至饱和，通入二氧化碳，在温度为60℃条件下，利用超声波反应35min，即可得到反胶束纳米氧化铝催化剂。步骤d的稳定剂为尿素和硅酸钠的混合。实施例2一种用于塑钢门窗的增塑剂的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物油脚料加热至80℃后沉降、过滤，除去固体杂质，再向除杂后的植物油脚料中加入植物油脚料质量25%的磷酸和植物油脚料质量8%的萃取剂，在90℃下搅拌20min后，在0.1atm减压蒸馏脱水，得到原料一；b、将原料一和非质子性有机溶剂、浓硫酸混合均匀，在65℃的回流条件下酯化1h，酯化后用浓度为17%的nahco3溶液洗至中性，在80℃、0.1atm条件下蒸馏脱水，得到原料二；c、将原料二、不饱和醇和反胶束纳米氧化铝催化剂混合均匀，在60℃条件下酯交换4h，将产物水洗、静置分层，取上层产物于0.1atm、85℃条件下蒸馏脱水，得到原料三；d、向原料三中滴加浓度25%的双氧水、活性氧载体、酸催化剂和稳定剂的混合物，在80℃下边加热边滴加，滴加时间在50min，滴加完后保温并搅拌45min，静置20min后，将上层产物用浓度为15%的nahco3溶液洗至中性，在75℃、0.1atm条件下减压蒸馏脱水，即可得到成品。增塑剂包括以下重量份的原料：植物油脚料54份、磷酸22份、萃取剂33份、非质子性有机溶剂28份、浓硫酸18份、不饱和醇36份、反胶束纳米氧化铝催化剂24份、双氧水25份、活性氧载体23份、酸催化剂12份和稳定剂22份。步骤a的植物油脚料为十二碳、十四碳、十八碳和二十碳不饱和烃的混合脂肪酸钠盐。步骤a的萃取剂为乙醇、甲醇、正丙醇和异丙醇的混合。步骤b的非质子性有机溶剂为乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的混合溶剂，乙醚、四氢呋喃、正庚烷和正丁醇的质量比为14:5:12:7。步骤c的不饱和醇为丙烯醇、丁烯醇、丙烯酸-β-羟基乙酯和丙烯酸-β-羟丙酯的混合。步骤c的反胶束纳米氧化铝催化剂的制备方法为：将偶氮苯溶于有机溶剂中，加入铝酸钠水溶液至饱和，通入二氧化碳，在温度为60℃条件下，利用超声波反应30min，即可得到反胶束纳米氧化铝催化剂。步骤d的稳定剂为尿素和硅酸钠的混合。检测实施例1和实施例2制备的增塑剂的性能，得到如下表的数据：表一：项目实施例1实施例2环氧值（%）6.45.8电阻率（ω·㎝）1.43×10¹²1.63×10¹²凝固点（℃）-25-2820天的重量迁移率（%）≦1.3≦1.1以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12