一种新型固体增塑剂的制备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类增塑剂及其制备方法，特别涉及一种固体增塑剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 增塑剂是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料橡胶中使用量较大。增塑 剂可分为内增塑剂和外增塑剂，内增塑剂是在聚合物的聚合过程中引入第二单体，由于第 二单体共聚在聚合物的分子结构中，故降低了聚合物分子链的结晶度；外增塑剂是增塑剂 进入聚合物内，增大聚合物分子间距离，减弱大分子间作用力，使大分子链易滑动，宏观上 提高了流动性。
[0003] 邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产与消费量最大，但邻苯二甲酸酯类物质能够干扰人 体内分泌，损害生殖和发育，有致癌和致畸作用，欧盟ROHS指令早已限制了邻苯二甲酸二 (2-乙基己基）酯（D0P)、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP)、邻苯二甲酸二异葵酯（DIDP)、邻苯 二甲酸二己酯（DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯（DBP)和邻苯二甲酸苯基丁酯（BBP)6种增塑剂在 所有儿童玩具和服装及其他物品中的含量，规定含量超标的产品不得在欧洲市场上销售。 需要开发新型环保类增塑剂来取代DOP等增塑剂。
[0004] 理想的增塑剂，其性能应满足的基本要求有：与树脂要有良好的相容性，增塑效 率高，对热和光稳定，挥发性低，耐寒性好，迀移性小，耐水、耐油及耐溶剂抽出，电绝缘性良 好，具有阻燃性，无毒，价廉等。现市场上的增塑剂要么价格过于昂贵，要么性能较差，还未 有产品能取代DOP。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种固体增塑剂及其制备方法，具有 无毒无污染，增塑效率高，对热和光稳定，挥发性低，耐寒性好，迀移性小，耐水、耐油及耐溶 剂抽出等优点。可作为主增塑剂使用，也可与其他增塑剂并用。
[0006] 本发明采用的制备方法是： (1) 单体预乳化 将单体(如苯乙烯、丙烯腈等)、表面活性剂和水混合，使用乳化机在1000-1500r/min乳 化5-15min，得到预乳化单体； (2) 核层的合成 将丙烯酸酯类和预乳化单体在水浴50-80°C下乳液聚合lh-2h，形成具有弹性体性能 的核； (3) 核壳的合成 将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸金属盐等进行接枝共聚，形成具有核壳结构的 固体增塑剂，其中对苯二甲酸金属盐是以碱减量废水中回收的对苯二甲酸为原料制备得到 的。
[0007] 所述单体为苯乙烯、丙烯腈中的任意一种或两种混合物。
[0008] 所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦(司盘)、聚山梨酯（吐温）中的任 意一种或两种混合物；表面活性剂添加量约单体的2%_5%。
[0009] 所述的丙烯酸酯类为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中 的任意一种；预乳化单体为丙烯酸酯类的20%_80%。
[0010] 所述的对苯二甲酸金属盐为对苯二甲酸钙、对苯二甲酸锌、对苯二甲酸镁中的任 意一种或两种混合物。
[0011] 本发明制备的固体增塑剂利用了碱减量废水中回收的对苯二甲酸为原料，过程中 无有毒物质排放，环境友好；且增塑效率高，对热和光稳定，挥发性低，耐寒性好，迀移性小， 耐水、耐油及耐溶剂抽出；可作为主增塑剂使用，也可与其他增塑剂并用。
[0012]
【具体实施方式】
[0013] 实施例1 : (1) 单体预乳化 将苯乙烯、脂肪酸甘油酯和水混合，使用乳化机在1200r/min乳化lOmin，得到预乳化 单体I ; (2) 核层的合成 将丙烯酸丁酯和预乳化单体I在水浴70°C下乳液聚合I. 5h，形成具有弹性体性能的 核； (3) 核壳的合成 将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸钙进行接枝共聚，形成具有核壳结构的固体增 塑剂I。
[0014] 实施例2 : (1) 单体预乳化 将丙烯腈、脂肪酸山梨坦和水混合，使用乳化机在1500r/min乳化5min，得到预乳化单 体II ; (2) 核层的合成 将甲基丙烯酸甲酯和预乳化单体II在水浴60°C下乳液聚合2h，形成具有弹性体性能 的核； (3) 核壳的合成 将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸锌进行接枝共聚，形成具有核壳结构的固体增 塑剂II。
[0015] 实施例3 (1) 单体预乳化 将苯乙稀、聚山梨醋和水混合，使用乳化机在1000r/min乳化15min，得到预乳化单体 III; (2) 核层的合成 将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和预乳化单体III在水浴80°C下乳液聚合lh，形成具有弹 性体性能的核； (3)核壳的合成 将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸钙进行接枝共聚，形成具有核壳结构的固体增 塑剂III。
[0016] 实施例4 分别将固体增塑剂I、II、ΠΙ与DOP加入PVC中做对比实验，配方如下：PVC 100份； DOP/固体增塑剂I、II、m 50份；碳酸钙40份；热稳定剂5份；硬脂酸0.5份；赌0.5 份；按上述比例将原料混合均匀后，用双滚筒塑炼机炼胶，出片厚度约3cm，用于性能测试。
[0017] 表1固体润滑剂与DOP在PVC中应用的对比试验
【主权项】
1. 一种乳液聚合法制备固体增塑剂的方法，制备过程如下： (1) 单体预乳化 将单体(如苯乙烯、丙烯腈等)、表面活性剂和水混合，使用乳化机在1000-1500r/min乳 化5-15min，得到预乳化单体； (2) 核层的合成 将丙烯酸酯类和预乳化单体在水浴50-80°C下乳液聚合lh-2h，形成具有弹性体性能 的核； (3) 核壳的合成 将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸金属盐等进行接枝共聚，形成具有核壳结构的 固体增塑剂，其中对苯二甲酸金属盐是以碱减量废水中回收的对苯二甲酸为原料制备得到 的。
2. 如权利要求1所述单体为苯乙烯、丙烯腈中的任意一种或两种混合物。
3. 如权利要求1所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦(司盘)、聚山梨酯（吐 温）中的任意一种或两种混合物；表面活性剂添加量约单体的2%-5%。
4. 如权利要求1所述的丙烯酸酯类为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、三羟甲基丙烷三 丙烯酸酯中的任意一种；预乳化单体为丙烯酸酯类的20%-80%。
5. 如权利要求1所述的对苯二甲酸金属盐为对苯二甲酸钙、对苯二甲酸锌、对苯二甲 酸镁中的任意一种或两种混合物。
【专利摘要】本发明公开了一种固体增塑剂，制备方法是：将单体（如苯乙烯、丙烯腈等）、表面活性剂和水混合，使用乳化机在1000-1500r/min乳化5-15min，得到预乳化单体；再将丙烯酸酯类和预乳化单体在水浴50-80℃下乳液聚合1h-2h，形成具有弹性体性能的核；将制备好的核层与苯乙烯、对苯二甲酸金属盐等进行接枝共聚，形成具有核壳结构的固体增塑剂，其中对苯二甲酸金属盐是以碱减量废水中回收的对苯二甲酸为原料制备得到的。本方法制备的固体增塑剂具有无毒无污染，增塑效率高，对热和光稳定，挥发性低，耐寒性好，迁移性小，耐水、耐油及耐溶剂抽出等优点。可作为主增塑剂使用，也可与其他增塑剂并用。
【IPC分类】C08F265-08, C08F2-30, C08K5-098, C08F212-08
【公开号】CN104861117
【申请号】CN201510318674
【发明人】蒋丽, 张莉娜, 方春平
【申请人】江苏爱特恩东台新材料科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日