增塑剂组合物以及制备增塑剂组合物的方法技术

本公开涉及一种增塑剂组合物、含有所述增塑剂组合物的聚合物组合物，以及包含所述聚合物组合物的涂覆导体。所述增塑剂组合物包含环氧化脂肪酸烷基酯，所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于100的APHA色度、至少6.5重量百分比的三环氧化物含量，以及每100克环氧化脂肪酸烷基酯至少5克环氧乙烷的环氧乙烷氧含量。

Plasticizer composition and process for preparing plasticizer composition

The present disclosure relates to a plasticizer composition, a polymer composition containing the plasticizer composition, and a coated conductor comprising the polymer composition. The plasticizer composition containing epoxidized fatty acid alkyl ester, epoxidized fatty acid alkyl ester has the advantages of less than 100 APHA color, at least 6.5 weight percent of tricyclic oxide, ethylene oxide and oxygen content per 100 grams of epoxidized fatty acid alkyl ester at least 5 grams of ethylene oxide.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增塑剂组合物以及制备增塑剂组合物的方法相关申请的引用本申请主张于2014年10月27日提交的美国临时申请号62/068,864的权益。
本专利技术的各种实施例涉及衍生自天然油(例如衍生自生物源的油)的增塑剂。本专利技术的其它方面涉及用于制备此类增塑剂的方法。
技术介绍
增塑剂是加入到聚合物树脂中以赋予柔软性和柔韧性的化合物或化合物的混合物。邻苯二甲酸二酯(也称为“邻苯二甲酸酯”)是许多柔韧的聚合物产品(诸如由聚氯乙烯(“PVC”)和其它乙烯基聚合物形成的聚合物产品)中已知的增塑剂。常见的邻苯二甲酸酯增塑剂的实例包括邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异癸酯。用于高温应用的其它常见的增塑剂是偏苯三酸酯和己二酸聚酯。通常使用增塑剂的混合物以获得最佳性质。近来，关注邻苯二甲酸酯的负面环境影响以及对暴露于邻苯二甲酸酯的人(尤其是儿童)的潜在不良健康影响的公共利益集团对邻苯二甲酸酯增塑剂进行了严格的检查。大豆油的环氧化甲基酯(例如环氧化脂肪酸甲基酯或“eFAME”)可用作聚氯乙烯(“PVC”)和其它聚合物(天然橡胶、丙烯酸酯等)的增塑剂，或者可选地，它可用作增塑剂共混物(诸如与环氧化大豆油(“ESO”)共混)中的主要或次要增塑剂。然而，eFAME通常含有可能在增塑组合物中引起颜色的各种杂质。因此，需要改进此类增塑剂。
技术实现思路
一个实施例是一种增塑剂组合物，包含：环氧化脂肪酸烷基酯，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于100的APHA色度，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计至少6.5重量百分比的三环氧化物含量，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有每100克环氧化脂肪酸烷基酯至少5克环氧乙烷的环氧乙烷氧含量。另一个实施例是一种用于制备增塑剂组合物的方法，所述方法包含：(a)提供蒸馏的脂肪酸烷基酯；以及(b)对所述蒸馏的脂肪酸烷基酯进行环氧化过程，从而产生环氧化脂肪酸烷基酯，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于100APHA的色度，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计至少6.5重量百分比的三环氧化物含量，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有每100克环氧化脂肪酸烷基酯至少5克环氧乙烷的环氧乙烷氧含量。具体实施方式本专利技术的各种实施例涉及衍生自天然油的增塑剂。所述增塑剂包括已被环氧化和酯化形成环氧化脂肪酸烷基酯(“eFAAE”)的天然油。在制备此类增塑剂时，可以首先对用于制备eFAAE的脂肪酸烷基酯进行蒸馏，然后将其环氧化。此类增塑剂可以与各种聚合物树脂一起使用并且用于制造各种制品。增塑剂本公开提供包含环氧化脂肪酸烷基酯的增塑剂组合物。增塑剂是一种可以降低其所加入的聚合物树脂(通常为热塑性聚合物)的模量和拉伸强度，并且增加其柔韧性、伸长率、冲击强度和撕裂强度的物质。增塑剂还可以降低聚合物树脂的熔点，这降低了其所加入的聚合物树脂的玻璃化转变温度并且提高了其加工性能。在一个实施例中，本专利技术增塑剂是一种不含邻苯二甲酸酯的增塑剂，或者换句话说，没有或基本上没有邻苯二甲酸酯。如上所述，增塑剂包括环氧化脂肪酸烷基酯。环氧化脂肪酸烷基酯通常通过对脂肪酸烷基酯进行环氧化过程来制备。“环氧化”是指形成环氧化物(也称为环氧乙烷或环氧烷)的过程。如本领域已知的，脂肪酸烷基酯是脂肪酸的烷基酯。“脂肪酸”是由通常含有4至24个碳原子的脂族链与末端羧基(-COOH)组成的羧酸。脂肪酸可以是饱和或不饱和的，以及支链或非支链的，或其混合。脂肪酸烷基酯的制备可以通过任何常规的或以后发现的技术完成。在各种实施例中，脂肪酸烷基酯可以使用天然油与烷基醇(例如甲基醇)的酯交换的常规技术获得。如本文所使用的，“天然油”是一种由脂肪酸甘油三酯组成并且衍生自微生物(藻类、细菌)、植物/蔬菜和/或种子的油。在一个实施例中，天然油包括经遗传修饰的天然油。天然油不包括石油衍生的油。合适的天然油的非限制性实例包括牛脂油、芥花籽油、蓖麻油、玉米油、鱼油、亚麻籽油、棕榈油、油菜籽油、红花油、大豆油、向日葵油、妥尔油、桐油及其任何组合。在各种实施例中，脂肪酸烷基酯可以衍生自大豆油。可选地，可以利用脂肪酸(例如C18脂肪酸，诸如油酸、亚油酸和亚麻酸)与烷基醇的酯化来制备脂肪酸烷基酯。在制备脂肪酸烷基酯时所采用的烷基醇可以基于所需的脂肪酸烷基酯的烷基部分来选择。例如，如果需要脂肪酸甲基酯，则在天然油的酯交换或脂肪酸的酯化中可以采用甲基醇(即甲醇)。在各种实施例中，用于制备脂肪酸烷基酯的烷基醇可以选自由以下组成的群组：甲基醇、乙基醇、1-丙基醇、2-乙基己基醇，或者其两种或更多种的混合物。因此，脂肪酸烷基酯的烷基部分可以是例如甲基、乙基、丙基、2-乙基己基，或者其两种或更多种的混合物。在一个实施例中，脂肪酸烷基酯是脂肪酸甲基酯(“FAME”)。在环氧化之前，对脂肪酸烷基酯先进行蒸馏。可以采用任何常规的或以后发现的蒸馏技术。在各种实施例中，可以利用刮膜蒸发器(“WFE”)和冷凝器进行蒸馏。在一个实施例中，采用WFE在120至360℃、140至200℃或150至160℃的温度下进行蒸馏。冷凝器可以具有20℃的温度。另外，WFE蒸馏可以在大气压下或者在具有低至几毫托的压力的真空下进行。在可选的实施例中，蒸馏可以在常规蒸馏塔中、在真空(例如2至5毫米汞柱)下、在至少200℃、至少210℃或至少220℃的温度下进行。在此类实施例中，蒸馏温度可以小于360℃、小于300℃或小于240℃。在一个典型的实施例中，蒸馏可以在常规蒸馏塔中、在200至240℃的温度和2至5毫米汞柱的压力下进行。所得到的蒸馏的脂肪酸烷基酯可以具有小于100、小于80、小于60、小于40或小于25的美国公共卫生协会(“APHA”)色度。在各种实施例中，蒸馏的脂肪酸烷基酯可以具有至少5、至少10或至少15的APHA色度。APHA色度根据下文试验方法部分中所描述的程序测定。另外，蒸馏的脂肪酸烷基酯可以具有至少100、至少110、至少120或至少130的碘值。通常，蒸馏的脂肪酸烷基酯可以具有小于160、小于150、小于140或小于135的碘值。碘值根据下文试验方法部分中所描述的程序测定。合适的可商购获得的蒸馏的脂肪酸烷基酯的实例包括但不限于可从Felda-Iffco(美国俄亥俄州辛辛那提市)购得的SE1885脂肪酸甲基酯以及可从AG加工有限公司(AGProcessing，Inc.)(美国内布拉斯加州奥马哈)购得的SOYCLEARTM1500脂肪酸甲基酯。在蒸馏后，可以将蒸馏的脂肪酸烷基酯环氧化以形成环氧化脂肪酸烷基酯(“eFAAE”)。在脂肪酸烷基酯的环氧化期间，可以在脂肪酸链中的一个或多个不饱和位点处形成环氧基。“环氧基”是其中氧原子与已经彼此键合的两个碳原子中的每一个连接的三元环醚(也称为环氧乙烷或环氧烷)。因此，“环氧化脂肪酸烷基酯”等术语是指具有至少一个含有至少一个环氧基的脂肪酸烷基酯部分的化合物。脂肪酸烷基酯的环氧化可以使用任何常规的或以后发现的环氧化技术进行。环氧化反应通常用过羧酸或其它过氧化合物进行。作为非限制性实例，可通过分别将脂肪酸烷基酯、过氧化氢和甲酸以1∶2∶0.5的比例组合来制备环氧化脂肪酸烷基酯。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增塑剂组合物，包含：环氧化脂肪酸烷基酯，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于100的APHA色度，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计至少6.5重量百分比的三环氧化物含量，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有每100克环氧化脂肪酸烷基酯至少5克环氧乙烷的环氧乙烷氧含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.27 US 62/0688641.一种增塑剂组合物，包含：环氧化脂肪酸烷基酯，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于100的APHA色度，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计至少6.5重量百分比的三环氧化物含量，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有每100克环氧化脂肪酸烷基酯至少5克环氧乙烷的环氧乙烷氧含量。2.根据权利要求1所述的增塑剂组合物，其中，所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计大于0.1重量百分比的脂肪酸二聚体含量，其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有每100克环氧化脂肪酸烷基酯9或更少克的碘的碘值。3.根据权利要求1或权利要求2所述的增塑剂组合物，其中，所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计小于12重量百分比的棕榈酸酯含量；其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计小于5重量百分比的硬脂酸酯含量。4.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的增塑剂组合物，进一步包含环氧化天然油。5.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的增塑剂组合物，其中，所述环氧化脂肪酸烷基酯具有小于40APHA的色度；其中所述环氧化脂肪酸烷基酯具有以所述环氧化脂肪酸烷基酯的总重量计至少0.2重量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·戈什达斯蒂达，M·蒙德拉，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US