巯酯酸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及巯酯酸及其制备方法和应用。本发明专利技术在无氧环境下将二元羧酸与巯基醇在催化剂的作用下进行充分酯化反应，得到分子式为：HOOC-R1-COO-R2-SH的巯酯酸。所得巯酯酸与轻质氧化镁作为协同交联剂，再与增塑剂和无铅的稳定剂一并用于制备复合浆料，所得复合浆料用于制备热可逆离子交联聚氯乙烯。本发明专利技术制备的复合浆料在使用时，由巯酯酸与轻质氧化镁构成的协同交联剂通过取代氯原子将巯酯基键接于PVC分子链的侧基上，并且还会形成羧酸-碱土金属离子簇；既可提高聚氯乙烯的力学性能且保持了热塑性，又明显抑制PVC塑炼加工过程的着色和降解，在塑炼及加工成型与冷却定型过程中实现了热可逆离子交联PVC的制备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及巯酯酸及其制备方法和应用。本专利技术在无氧环境下将二元羧酸与巯基醇在催化剂的作用下进行充分酯化反应，得到分子式为：HOOC-R1-COO-R2-SH的巯酯酸。所得巯酯酸与轻质氧化镁作为协同交联剂，再与增塑剂和无铅的稳定剂一并用于制备复合浆料，所得复合浆料用于制备热可逆离子交联聚氯乙烯。本专利技术制备的复合浆料在使用时，由巯酯酸与轻质氧化镁构成的协同交联剂通过取代氯原子将巯酯基键接于PVC分子链的侧基上，并且还会形成羧酸-碱土金属离子簇；既可提高聚氯乙烯的力学性能且保持了热塑性，又明显抑制PVC塑炼加工过程的着色和降解，在塑炼及加工成型与冷却定型过程中实现了热可逆离子交联PVC的制备。【专利说明】巯酯酸及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种巯酯酸及其制备方法，以及将该巯酯酸与轻质氧化镁进行复合作 为交联剂使用，用于制备热可逆离子交联聚氯乙烯。
技术介绍
具有热塑性的聚氯乙烯（PVC)经交联后其力学性能和热变形温度会明显提高， 现有文献中报道了很多交联技术，如文献（《PVC交联技术的研究进展》，聚氯乙烯，2005, 3 : 7)。传统的交联技术多使线形的聚合物分子连接成稳固的立体网络，致使原有的热塑性丧 失。近年来被称作热可逆的交联新技术越来越被受到重视。应用热可逆的交联技术得到的 热可逆交联聚合物，在常温下被使用时表现为交联聚合物的特性，在热加工时又可解交联 再现线形聚合物的可塑特性。 将氯乙烯与少量的丙烯酸进行共聚，再于共聚物的加工塑炼过程中添加碱土金属 的氧化物、氢氧化物或者碳酸盐，形成受热可熔化-遇冷可凝聚再结晶的羧酸-碱土金属盐 的离子簇，从而可实现PVC的热可逆离子交联（《离子交联聚氯乙烯的结构与性能》，高等学 校化学学报，1999,20 (2):299)。 共聚制备热可逆离子交联型PVC树脂，虽然是一条可行的途径，却难于工业化。在 聚氯乙烯的塑炼加工过程中添加具有类似功能的助剂仍是人们期待的首选方法。 由于硫醇的碱土金属盐可以在PVC的塑炼加工温度下取代PVC分子链的侧基-Cl 原子、将有机硫接枝到PVC链上；因而含有多巯基的有机物常作为PVC的不可逆型交联 齐IJ。其中三巯基均三嗪及其衍生物与氧化镁复合作为交联剂已获得深入的研究和有效应 用（Application of Dithiol-s-triazine Derivatives to PVC, Macromol. Sci. ,A12(2)： 209 ;添加助剂复合浆料的聚氯乙烯热塑性弹性体及其制备方法，201210084515. 5)。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一端为疏基、另一端为竣基的疏醋酸。 本专利技术的目的之二在于提供一种巯酯酸的制备方法。 本专利技术的目的之三在于提供以巯酯酸与轻质氧化镁为交联剂的复合浆料，用于制 备热可逆离子交联聚氯乙烯。 本专利技术的巯酯酸在与碱土金属氧化物协同使用制备热可逆离子交联聚氯乙烯时， 兼具取代PVC分子链的侧基的氯原子和与碱土金属形成离子簇的双重功能。 本专利技术的巯酯酸的分子式为AOOC-R1-COO-R2-SH tj 其中：R1为苯撑或链烷基（-CH2-) n，n为4?10 ;R2为链烷基（-CH2-) n，n为2? 6〇 本专利技术的巯酯酸的制备方法为：在无氧且惰性气体保护下，将二元羧酸与巯基醇 按照投料摩尔比为1 :1的比例溶解在二甲苯：甲苯的质量比为3?5 :1的混合溶剂中及加 入催化剂，在无氧且惰性气体保护及催化剂的作用下于温度为120?140°C下进行酯化反 应和充分去除生成的水，酯化反应完成后蒸除混合溶剂，得到巯酯酸。所得巯酯酸加干燥剂 (如无水硫酸钠或者无水硫酸镁）保存备用。 所述的酯化反应的时间为4?8小时。 所述的二甲苯与二元羧酸的投料质量比优选为1. 5?3 :1。 所述的催化剂为市售产品，如：对甲苯磺酸，其投料量优选为二元羧酸的质量的 0? 5 ?1%。 所述二元羧酸的分子式为HOOC-RfCOOH，R1为苯撑或链烷基（-CH 2-) n，n为4? 10。 所述巯基醇的分子式为HS-R2-OH, R2为链烷基（-CH2-) n，n为2?6。 本专利技术的巯酯酸可与轻质氧化镁协同作为交联剂使用，用于制备复合浆料，所得 复合浆料在制备热可逆离子交联聚氯乙烯中进行应用。 本专利技术的热可逆离子交联聚氯乙烯的制备方法为：将增塑剂和轻质氧化镁加入到 均质机中（可先加入5?40质量份的增塑剂中的一部分，以利于研磨成浆料，在研磨成浆 料后再加入剩余的增塑剂），在室温下研磨成浆料后再加入巯酯酸及无铅的稳定剂，于室温 下搅拌混合(可在高速混合机中进行搅拌混合)，得到复合浆料；将得到的复合浆料与聚氯 乙烯树脂在温度为20?KKTC下进行高速混合，经冷却得到聚氯乙烯干混料；所得聚氯乙 烯干混料再经塑炼机械进行塑炼，经成型机械进行加工成型(加工制成一定的形状)，冷却 定型后制备得到热可逆离子交联聚氯乙烯。 以聚氯乙烯树脂的质量份为基准，所述的聚氯乙烯干混料中的原料组成及含量 为： 聚氯乙烯树脂 100质量份； 增塑剂 5?40质量份； 巯酯酸 2?6质量份； 轻质氧化镁 2?6质量份； 无铅的稳定剂 〇?4质量份。 所述的轻质氧化镁与巯酯酸的质量比优选为1:1。 所述的聚氯乙烯树脂为通用疏松型悬浮聚合产物（SG型)，其聚合度优选为800? 1100。 所述的增塑剂是市售产品，例如选自邻苯二甲酸二异辛酯（D0P)、对苯二甲酸二异 辛酯、己二酸二异辛酯等中的一种或几种。 所述的无铅的稳定剂是市售产品，如有机锡或者钙-锌复合稳定剂，优选是有机 锡。 所述的均质机可以为乳化机或胶体磨等。 所述的塑炼机械是双辊开炼机或密炼机，所述的塑炼时的温度为140?170°C。所 述的塑炼的时间优选为3?8分钟。 所述的成型机械包括塑料三辊压延机、塑料四辊压延机、挤出模塑机、注塑模塑 机、模压机等；所述的加工成型时的温度为170?200°C ;所述的加工成型的时间优选为5? 10分钟。 本专利技术制备的巯酯酸与轻质氧化镁作为协同交联剂，再与增塑剂和无铅的稳定剂 一并用于制备复合浆料，所得复合浆料在制备热可逆离子交联聚氯乙烯中进行应用。本发 明制备的复合浆料在使用时，由巯酯酸与轻质氧化镁构成的协同交联剂通过取代氯原子将 巯酯基键接于PVC分子链的侧基上，并且还会形成羧酸-碱土金属离子簇；既可提高聚氯乙 烯的力学性能且保持了热塑性，又明显抑制了 PVC塑炼加工过程的着色和降解，在塑炼及 加工成型与冷却定型过程中实现了热可逆离子交联PVC的制备。本专利技术中所述巯酯酸含有 的酯基保证了与PVC的良好的相容性，避免了 PVC加工成型过程中助剂的析出。 【专利附图】【附图说明】 图1.本专利技术实施例1得到的巯酯酸的红外光谱图。 图2.本专利技术实施例1得到的巯酯酸的核磁共振（H)谱图。 图3.本专利技术实施例1得到的巯酯酸的热失重（TGA)曲线。 图4.本专利技术实施例2、3、4得到的热可逆离子交联聚氯乙烯样板与不含交联剂的 对比例1的PVC样板的外观图。 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巯酯酸，其特征是：所述的巯酯酸的分子式为：HOOC‑R1‑COO‑R2‑SH；其中：R1为苯撑或链烷基(‑CH2‑）n，n为4～10；R2为链烷基（‑CH2‑）n，n为2～6。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓明，马永梅，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11