一种氯代烷氧基生物质增塑剂的制备方法技术

本发明专利技术一种氯代烷氧基生物质增塑剂的制备方法，该方法包括以下步骤：选用有碘值为５０～１２０的生物柴油，按重量比为生物柴油∶有机醇∶催化剂∶氯气∶稳定剂＝１００∶５～３０∶０．０５～０．２∶２０～５０∶０．２～０．４，将生物柴油、有机醇和催化剂加入反应器中，在搅拌的状态下将物料加热到４０～６０℃，然后通入氯气进入反应系统，速度控制在４０～６０ｋｇ／ｈ范围，时间为２．５～４小时，总的通氯量为生物柴油重量的２０％～５０％，完成后，用干燥空气吹出反应器内物料中溶解的ＨＣｌ进行脱酸精制，再加入稳定剂，得到产品。本发明专利技术方法简单，成本低廉，并与ＰＶＣ有良好的相容性，增塑效果好，挥发性低、迁移性小、耐寒性能良好、对光和热有良好的稳定作用，是抗燃、无毒、环保的复合型增塑剂。

Process for preparing chlorinated alkoxy biomass plasticizer

The invention relates to a chlorinated alkoxy biomass preparation process of plasticizer, the method comprises the following steps: selecting a value of 50 ~ 120 biodiesel, according to the weight ratio of Biodiesel: organic alcohol: Catalyst: chlorine stabilizer: = 100: 5 ~ 30: 0.05 to 0.2: 20 to 50: 0.2 to 0.4, the bio diesel, organic alcohol and catalyst into the reactor, the mixing state of the material is heated to 40 to 60 DEG C, and then pass into the chlorine gas into the reaction system, the speed control in 40 ~ 60kg / h range for 2.5 to 4 hours, the total amount of chlorine for biological diesel weight of 20% ~ 50%, completed, with dry air blowing dissolved material inside the reactor in HCl acid refining, adding stabilizer, get Product. The method of the invention is simple, low cost, and PVC has good compatibility, good plasticizing effect, low volatility, small mobility, good performance, resistance to heat and light has good stability, anti burning, the compound is non-toxic and environmentally friendly plasticizer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及增塑剂及其制备方法领域，具体涉及氯代型增塑剂的制备方法。
技术介绍
高分子树脂材料中添加一定比率的增塑剂可以提高和改善高分子树脂材料(塑料、橡胶)的加工性能和使用性能。目前普遍使用的增塑剂是主要是邻苯二甲酸酯类增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯(D0P)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等。作为主增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)被美国癌症研究所(NCI)怀疑有致癌作用后，使用范围受到限制。人们在寻找和研究比DOP更安全、性能更好的代用品，国外有关食品、化妆品、医药等管理部门认为生物质类增塑剂是一种可以用于接触食品装材料的安全性较大的增塑剂。 目前，已有相当数量的利用植物油为原料制备无毒或低毒增塑剂的公开。专利号为200710020438. 6，公开了 用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法；王春利等(环氧大豆油的用途及其生产方法，《山东化工》，2006年第35巻)，蒋平平(环氧大豆油的生产技术及其在PVC中的应用，《塑料助剂》，2006年01期)，李青(环氧米糠油酸辛酯生产工艺，《化工时刊》，2005年07期)，王岩(环氧糠油酸丁酯的合成工艺研究，《辽东学院学报(自然科学版)》，2005年04期，哈丽丹 买买提(过氧化氢一步法制备环氧亚麻油工艺，《化学世界》，2006年，第10期)报道了环氧大豆油、环氧米糠油、环氧亚麻油等环氧植物油用于食品包装材料的塑料增塑剂。该类增塑剂具有无毒、无味，对光和热具有良好的稳定性，具有增塑剂兼热稳定剂的特点。但该类增塑剂存在以下二个方面的不足1.以植物油作为原料，生产成本较高。2.该类增塑剂与塑料如PVC(聚氯乙烯)相容性较差，只能作为PVC的副增塑剂与邻苯二甲酸酯类增塑剂如DOP配合使用，而且添加量有限，一般在PVC中的添加量仅为1 5%。关于以脂肪酸酯为主要成分的生物柴油为原料制备氯代烷氧基生物质增塑剂未见公开，从而本专利技术弥补了现有技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种相容性好、塑化温度低、迁移性小、挥发性低、无毒、生产成本低的。 本专利技术一种氯代烷氧基生物质增塑剂制备方法，所采用的技术方案包括以下步骤 (1)选用有碘值为50 120的生物柴油，反应器采用主反应器和副反应器串联的方法(如图l)，主反应器和副反应器选用釜式反应器或塔式反应器，在主反应器和副反应器中均按重量比为生物柴油有机醇催化剂二ioo : 5 30 : o. 05 o. 2，将生物柴油、有机醇和催化剂加入主反应器和副反应器中，在搅拌的状态下将物料加热到40 6(TC，停止加热待用； (2)打开计量重量的液氯钢瓶阀门，使液氯进入氯气汽化器，经过气化和计量的氯气从主反应器底部进入，进入反应系统的氯气，在主反应器反应消耗掉75%，剩余的未反应的氯气进入副反应器的底部，继续与副反应器中的原料进行反应，由于主反应是放热反应，主反应器设有冷却装置，对主反应器内的反应过程中的物料进行必要的冷却，使反应温度控制在50 IO(TC范围内，而副反应器控制在反应产生的热量和散发的热量的平衡，反应温度控制在40 6(TC范围内，氯气进入反应系统的速度控制在40 60kg/h，通氯时间为反应2. 5 4小时，总的通氯量为生物柴油重量的20% 50%，停止通氯； (3)开启干燥空气系统，对主反应器内的物料进行脱酸，在60 ll(TC脱酸为0. 5 1.2小时，脱酸完成； (4)加入生物柴油重量0.2% 0.4%的稳定剂，得到黄色透明油状的产品，进行放料包装。 本专利技术，所述的生物柴油是以天然植物油料及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的再生性燃料。所述的生物柴油要求标志脂肪酸酯不饱合程度的碘值应在50 120。 本专利技术，其中按重量比，生物柴油有机醇=ioo : 5 30，较好是i00 : 10 20，最好是100 : 15。 本专利技术，其中生物柴油和液态氯气化的氯气的重量比为100 : 20 50，较好是100 : 30 40，最好是100 : 35 ;所述的液态氯气化的氯气，可由市售的钢瓶装的液氯气化而得到。 本专利技术，为使氯气反应的比较完全，采用主、副反应器串联的方法(如附图说明图1)，主反应器的反应温度控制在50 IO(TC ，较好是60 80。C，最好是70°C。 本专利技术，副反应器的反应温度控制在40 6(TC，最好是50°C。 本专利技术，氯化反应的氯气通入速度控制在40 60kg/h。较好是40 55kg/h。，最好是50kg/h。 本专利技术，氯化反应的氯气通入反应为2. 5 4小时，较好是3 4小时，最好是3. 5小时。 本专利技术，所述的纯化方法是本领域常用的脱酸纯化方法，具体由以下步骤组成首先将反应液在40 6(TC下通入经干燥的空气，通入干燥空气的同时升温，对反应液加热并保持在至60 ll(TC ，脱酸纯化的时间为0. 5 1. 2小时，最好是O. 7 1.0小时。 本专利技术，所述添加的稳定剂，可选市售的乙二醇二縮水甘油醚、其添加量为生物柴油重量的0. 2% 0. 4%，最佳添加量为生物柴油重量的O. 3%。 本专利技术，其催化剂为有机过氧化物或有机偶氮类化合物，如二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化物氢、过氧化苯甲二酰、偶氮二异丁氰等其中的一种或两种以上的复配使用，其用量为生物柴油的0. 05% 0. 2%，较好是0. 08% 0. 15%，最好是0. 1% 0. 15%。 本专利技术其优点是制备过程简单，操作容易控制，成本低廉，所获得的氯代烷氧基生物质增塑剂产品具有良好的相容性，可以大比例的代替D0P的加入到PVC制品加工过程中，添加比例可高达50%，作为塑料增塑剂，具有制品韧性优良、相容性好、挥发性低、迁移性小、对光和热有良好的稳定作用等特点，可用于接触性的食品饮品包装材料、医疗用品材料、供水系统材料、儿童玩具等塑料制品；同时可作为塑料、橡胶的柔软剂和分散剂以及环保型表面活性剂的原料等。 说明书附图 图1为本专利技术制备方法流程图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例进行详细说明 以下是本专利技术所述技术方案的非限制性实施例。 实施例1 : 选用有碘值为85的生物柴油。依据图1，主、副反应器可选用釜式反应器，也可选 用塔式反应器，以1000升釜式反应器为例，在1000升主、副的搪玻璃搅拌釜式反应器中，均 加入生物柴油500kg、甲醇50kg、过氧化苯甲二酰催化剂0. 5kg。在搅拌情况下升温到55°C， 停止加热待用； 打开放置在地秤上面液氯钢瓶阀门，使液氯进入氯气汽化器，经过气化和计量的 氯气从主反应器底部进入，进入反应系统的氯气，在主反应器反应消耗掉70 80 % ，剩余 的未反应的Cl2进入副反应器的底部，继续与副反应器中的原料进行反应。由于该反应是 放热反应，主反应器应设有冷却装置，对主反应器内的反应过程中的物料进行必要的冷却， 使反应温度控制在8(TC，而副反应器基本上保持在反应产生的热量和散发的热量的平衡， 反应温度为4(TC ; 氯气进入反应系统的速度控制在50kg/h，通氯时间为3小时，总的通氯量为150kg，生物柴油与通入氯气的重量比为1 : 0.33。此时停止通氯，开启干燥空气系统，对主反应器内的物料进行脱酸，脱酸精制时间为1小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯代烷氧基生物质增塑剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：　　（１）选用有碘值为５０～１２０的生物柴油，反应器采用主反应器和副反应器串联的方法，主反应器和副反应器选用釜式反应器或选用塔式反应器，在主反应器和副反应器中均按重量比为生物柴油∶有机醇∶催化剂＝１００∶５～３０∶０．０５～０．２，将生物柴油、有机醇和催化剂加入主反应器和副反应器中，在搅拌的状态下将物料加热到４０～６０℃，停止加热待用；　　（２）打开计量重量的液氯钢瓶阀门，使液氯进入氯气汽化器，经过气化、计量的氯气从主反应器底部进入，进入反应系统的氯气在主反应器反应消耗掉７５％，剩余的未反应的氯气进入副反应器的底部，继续与副反应器中的物料进行反应，同时并在主反应器设有冷却装置，对主反应器内的反应过程中的物料进行冷却，使反应温度控制在５０～１００℃范围内，而副反应器温度控制在反应产生热量和散发热量的平衡，反应温度控制在４０～６０℃范围内，氯气进入反应系统的速度控制在４０～６０ｋｇ／ｈ，通氯时间为反应２．５～４小时，总的通氯量为生物柴油重量的２０％～５０％，停止通氯；　　（３）开启干燥空气系统，对主反应器内的物料进行脱酸，在６０～１１０℃脱酸为０．５～１．２小时，脱酸完成；　　（４）加入生物柴油重量０．２％～０．４％的稳定剂，得到黄色透明油状的产品，进行放料包装。...

【技术特征摘要】
一种氯代烷氧基生物质增塑剂制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)选用有碘值为50～120的生物柴油，反应器采用主反应器和副反应器串联的方法，主反应器和副反应器选用釜式反应器或选用塔式反应器，在主反应器和副反应器中均按重量比为生物柴油∶有机醇∶催化剂＝100∶5～30∶0.05～0.2，将生物柴油、有机醇和催化剂加入主反应器和副反应器中，在搅拌的状态下将物料加热到40～60℃，停止加热待用；(2)打开计量重量的液氯钢瓶阀门，使液氯进入氯气汽化器，经过气化、计量的氯气从主反应器底部进入，进入反应系统的氯气在主反应器反应消耗掉75％，剩余的未反应的氯气进入副反应器的底部，继续与副反应器中的物料进行反应，同时并在主反应器设有冷却装置，对主反应器内的反应过程中的物料进行冷却，使反应温度控制在50～100℃范围内，而副反应器温度控制在反应产生热量和散发热量的平衡，反应温度控制在40～60℃范围内，氯气进入反应系统的速度控制在40～60kg/h，通氯时间为反应2.5～4小时，总的通氯量为生物柴油重量的20％～50％，停止通氯；(3)开启干燥空气系统，对主反应器内的物料进行脱酸，在60～110℃脱酸为0.5～1.2小时，脱酸完成；(4)加入生物柴油重量0.2％～0.4％的稳定剂，得到黄色透明油状的产品，进行放料包装。2. 根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正平，刘莹，孙国强，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]