專利名稱：非苯類復(fù)配增塑劑及其在制備聚氯乙烯基料中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增塑劑及其在制備聚氯乙烯基料中的應(yīng)用，尤其是涉及一種非苯類復(fù)配增塑劑及其在制備聚氯乙烯基料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在聚氯乙烯(PVC)材料的加工過程中，增塑劑是用量最大的助劑之一。增塑劑在為人類提供不同用途的PVC塑料制品中起著不可或缺的作用。長期以來，PVC材料中使用的增塑劑主要以鄰苯二甲酸酯類為主，隨著鄰苯二甲酸酯類在醫(yī)療器械、食品、玩具、人造革等行業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛，人們對它的毒性也越來越重視。美國環(huán)境保護(hù)總局根據(jù)國家癌癥所的研究結(jié)果，已經(jīng)限制了 6種鄰苯二甲酸酯類主增塑劑在環(huán)保和衛(wèi)生等要求較高的行業(yè)中的應(yīng)用，如玩具及兒童用品、醫(yī)療用制品、食品包裝材料等。出口歐盟等國家的塑料制品中鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP或D0P)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)和鄰苯二甲酸正辛酯(DNOP)增塑劑的加入量不超過O. 1%;DEHP、DBP和BBP三種增塑劑已被禁止添加到玩具和所有兒童用品用塑料；DINP、DIDP和DNOP三中增塑劑禁用范圍為可能被三歲及三歲以下幼兒放入口中的玩具和兒童用品用的塑料，DOP只限于在高水含量的食品包裝中使用，肉類包裝必須使用其它無毒增塑劑產(chǎn)品來替代。制備非苯類增塑劑增塑的無毒PVC基料，能大量或完全取代鄰苯類增塑劑在醫(yī)療器械、食品包裝、玩具、人造革等行業(yè)應(yīng)用。市場上通用的環(huán)保類增塑劑(對苯類、檸檬酸酯類、聚酯類)成本較高，限制了在PVC制品中的應(yīng)用。本發(fā)明涉及的非苯類復(fù)配增塑劑，無毒環(huán)保，衛(wèi)生安全，且成本較一般環(huán)保類增塑劑低，能完全或部分取代常用的高價環(huán)保增塑劑，極具市場價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的就是為了解決現(xiàn)有增塑劑有毒性或價格高的技術(shù)問題，提供一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保無毒非苯類復(fù)配增塑劑及其在制備聚氯乙烯基料中的應(yīng)用。本發(fā)明提供一種非苯類復(fù)配增塑劑，其含有非苯類增塑劑及環(huán)氧大豆油，其重量比為100 I 120，非苯類復(fù)配增塑劑優(yōu)選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發(fā)明同時提供一種非苯類復(fù)配增塑劑制成的PVC基料，其中PVC與非苯類復(fù)配增塑劑的重量比為100 10 120，非苯類復(fù)配增塑劑優(yōu)選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發(fā)明還提供一種PVC基料的制備方法，其將重量份為100的PVC與重量份為10 120的非苯類復(fù)配增塑劑進(jìn)行混合，制成PVC基料，非苯類復(fù)配增塑劑優(yōu)選為檸檬酸三棕櫚醇酯。本發(fā)明提供的PVC基料的制備方法，優(yōu)選采用擠出成型方法，其中溫度為進(jìn)料段145 155°C ;塑化段165 168°C ;計量段165 170°C ;造粒機頭165 170°C。
本發(fā)明涉及的非苯類復(fù)配增塑劑，環(huán)保無毒，衛(wèi)生安全，成本較一般環(huán)保類增塑劑低。本發(fā)明非苯類復(fù)配增塑劑增塑的無毒PVC基料，衛(wèi)生安全，加工成型方法簡單可行，用途廣泛，可直接用于加工成不同用途的無毒PVC制品，極大地減少了制品加工中的損失及污染，降低了制品成本。
具體實施例方式下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例I本發(fā)明中所用的增塑劑檸檬酸三棕櫚醇酯的制備方法如下(I)復(fù)配催化劑的制備方法分別稱取IOg醋酸鋅與2g三氧化二銻于50ml的燒杯中，于常溫下進(jìn)行電磁攪拌，混合均勻，備用。(2)酯化反應(yīng)在裝備有控溫油浴、攪拌器、分水器、回流冷凝器的500ml四口瓶中加入O. 2mol檸檬酸、O. 6mol棕櫚醇、O. 052mol環(huán)己烷進(jìn)行加熱至30°C，攪拌，待檸檬酸溶解完全且與棕櫚醇混合均勻后，取樣測反應(yīng)液的起始酸值A(chǔ)tl，然后加入O. 19g步驟(I)制備的復(fù)配催化劑，加熱至100°C，攪拌產(chǎn)生回流。當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的水開始從分水器中分出時，計為酯化反應(yīng)開始時間。直至完全無水從分水器中分出時，視為反應(yīng)達(dá)到終點(6h)。然后取樣測反應(yīng)混合物的終點酸值A(chǔ)1，測試標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1668-2008。按照下列公式計算酯化率C C= (A0-A1)/A0 X 100% 公式 I(3)催化劑的分離及反應(yīng)物的精制將步驟(2)產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行真空抽濾，濾出的催化劑于120°C的真空烘箱中進(jìn)行干燥后，密封保存，用于下次反應(yīng)。濾液經(jīng)減壓蒸餾，可分離出帶水劑環(huán)己烷。然后于65°C下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的碳酸氫鈉水溶液48. 41g進(jìn)行中和水洗至中性，以除去未反應(yīng)的檸檬酸及少量的檸檬酸單酯(檸檬酸一棕櫚醇酯、檸檬酸二棕櫚醇酯)，再用分液漏斗分離出上層的有機相，經(jīng)無水MgSO4干燥，最后加入活性炭脫色過濾除去干燥劑及殘留的棕櫚醇，幾乎無色無味的濾液即為檸檬酸三棕櫚醇酯，酯化率為99. 33%。上述步驟(1)-(3)中所使用原材料均購于成都科龍化學(xué)試劑廠，分析純。非苯類復(fù)配增塑劑是采用實施例2 4中的方法制備而成實施例2先將環(huán)氧大豆油增塑劑(中國石化金陵石油化公司科技開發(fā)公司，下同)8kg加入I立方反應(yīng)釜中，常溫，攪拌，加入實施例I中制得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻后出料，即為復(fù)配增塑劑。實施例3
先將環(huán)氧大豆油增塑劑400kg加入2立方反應(yīng)釜中，加熱到40°C。攪拌下加入實施例I中制得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻后出料，即為復(fù)配增塑劑。實施例4先將環(huán)氧大豆油增塑劑960kg加入2. 5立方反應(yīng)釜中，加熱到80°C。攪拌下加入實施例I中制得的檸檬酸三棕櫚醇酯800kg。待上述兩種增塑劑攪拌均勻后出料，即為復(fù)配增塑劑。
以下實施例中的份數(shù)均為重量份。實施例5用于制備硬質(zhì)的(如藥品包裝片材或地毯底板)非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂(宜賓天原股份有限公司，SG-3型PVC，下同)占100份，實施例2中制得的復(fù)配增塑劑占10份，鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(滁州市宏源噴涂有限公司，HWG-301)2份，潤滑劑硬脂酸(成都市科龍化工試劑廠，下同)占O. 2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒采用錐形雙螺桿擠出機制備(南京格蘭特橡塑設(shè)備有限公司，SJZ55/110，下同)，其溫度控制為進(jìn)料段145°C ;塑化段165°C ;計量段165°C ;造粒機頭165 0C ο實施例6用于制備一次性輸液器的非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂占100份，實施例2中制得的復(fù)配增塑劑占50份，無毒有機錫(辛酸亞錫)(江都市大江化工廠，下同)占2份，潤滑劑占2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒采用錐形雙螺桿擠出機制備，其溫度控制為進(jìn)料段150°C ；塑化段167°C ;計量段168°C ;造粒機頭168°C。實施例7用于制備醫(yī)用軟管或兒童玩具的非苯類增塑劑增塑的PVC基料顆粒，其基本配方如下聚氯乙烯樹脂占100份，實施例3中制得的復(fù)配增塑劑占120份，無毒有機錫(辛酸亞錫)占I份，潤滑劑占2份。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。將所有原材料加入高速混合機混合均勻。該無毒PVC基料顆粒采用錐形雙螺桿擠出機制備，其溫度控制為進(jìn)料段155°C ；塑化段168°C ;計量段170°C ;造粒機頭170°C。表I為實施例5 7中無毒硬質(zhì)、軟質(zhì)聚氯乙烯基本配方及基本力學(xué)性能表。表I無毒硬質(zhì)、軟質(zhì)聚氯乙烯基本力學(xué)性能表
權(quán)利要求
1.一種非苯類復(fù)配增塑劑，其特征是含有非苯類增塑劑及環(huán)氧大豆油，其重量比為100 I 120。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非苯類復(fù)配增塑劑，其特征在于非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
3.一種使用如權(quán)利要求I或2所述的非苯類復(fù)配增塑劑制成的PVC基料，其特征是PVC與非苯類復(fù)配增塑劑的重量比為100 10 120。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非苯類復(fù)配增塑劑制成的PVC基料，其特征在于非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
5.—種如權(quán)利要求3所述的PVC基料的制備方法，其特征是將重量份為100的PVC與重量份為10 120的非苯類復(fù)配增塑劑進(jìn)行混合，制成PVC基料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PVC基料的制備方法，其特征在于非苯類增塑劑為檸檬酸三棕櫚醇酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PVC基料的制備方法，其特征在于采用擠出成型方法，其中溫度為進(jìn)料段145 155°C ;塑化段165 168°C ;計量段165 170°C ;造粒機頭165 170。。。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非苯類復(fù)配增塑劑及其在制備聚氯乙烯基料中的應(yīng)用，其解決了現(xiàn)有增塑劑有毒性或價格高的技術(shù)問題，其含有非苯類復(fù)配增塑劑及環(huán)氧大豆油，兩者重量比為100∶1～120，可直接用于加工成不同用途的無毒PVC制品。
文檔編號C08L27/06GK102617887SQ20121009619
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者周昌林, 王春娥, 閆建強, 雷景新 申請人:山東萬圖高分子材料有限公司