一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚、其制备方法及包含该醚的增塑剂技术

技术编号:18389691 阅读:50 留言:0更新日期:2018-07-08 14:25
本发明专利技术提供了一种季戊四醇四(10‑甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚及其制备方法,该聚氧烷基醚具有如下结构,其中,R表示聚氧烷基醚结构单元,选自聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧丁烯中的一种或多种;a、b、c、d满足0<a+b+c+d≤80。本发明专利技术一实施方式的季戊四醇四(10‑甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,兼有酯键和醚键的结构,由于其特殊的结构,赋予产品良好的柔软效果和良好的铺展性,可作为聚合物树脂的增塑剂。

Pentaerythritol four (10- methyl eleven alkanic acid) ester polyoxyalkyl ether, preparation method and plasticizer containing the ether

The invention provides a pentaerythritol four (10 methyl eleven alkanic acid) polyoxyalkyl ether and a preparation method of the polyoxyalkyl ether with the following structure, wherein R represents polyoxyalkyl ether structural units, one or more of polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxybutene; a, B, C, and D satisfy 0 < a+b+c+d < 80. The present invention has a structure of pentaerythritol four (10 polymethyl eleven alkanic acid) polyoxyalkyl ether, which has both ester bond and ether bond structure. Due to its special structure, it gives the product good softness and good spreading, and can be used as a plasticizer for polymer resin.

【技术实现步骤摘要】
一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚、其制备方法及包含该醚的增塑剂
本专利技术涉及一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,具体为一种可用作增塑剂的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚。
技术介绍
增塑剂是加入到聚合物树脂中使其具有柔软和挠性的化合物或者化合物的混合物。CN101659758B公开了一种增塑剂及其制备方法,它是将氯化石蜡、邻苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油按一定配比经压缩空气鼓吹混合。其中,专利中提及的邻苯二甲酸二辛酯作为邻苯二甲酸酯类中的一员,由于其在聚合物树脂中随时间变化的持久性,在国内增塑剂中占主导地位。然而,由于对潜在不利于健康的影响的关心,公众的意见已经促使很多消费品的制造商停止使用邻苯二甲酸酯作为增塑剂,因而,寻找可替代的非邻苯二甲酸酯类增塑剂将受到本领域的极大重视。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,具有如下结构:其中,R表示聚氧烷基醚结构单元,选自聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧丁烯结构单元中的一种或多种;a、b、c、d满足0<a+b+c+d≤80。根据本专利技术一实施方式,所述聚氧烷基的醚重均分子量为900~6000。本专利技术一实施方式还提供了一种增塑剂,包含上述的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚。本专利技术一实施方式进一步提供了一种上述季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚的制备方法,包括通过将季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃进行开环反应,制得所述季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚;其中,所述环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或者多种。根据本专利技术一实施方式,所述开环反应在催化剂的作用下进行,所述催化剂为无机复合催化剂,包括含第ⅡA族金属和第ⅢA族金属的复合金属氢氧化物。根据本专利技术一实施方式,所述催化剂的用量为所述季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与所述环氧烷烃总质量的0.1~5%。根据本专利技术一实施方式,所述第ⅡA族金属选自镁或钙;所述第ⅢA族金属选自铝或镓。根据本专利技术一实施方式,所述第ⅡA族金属与所述第ⅢA族金属的摩尔比为1:(0.1~10)。根据本专利技术一实施方式,所述开环反应的反应温度为100~160℃。根据本专利技术一实施方式,所述开环反应的反应压力为0.1~0.6MPa。本专利技术一实施方式的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,兼有酯键和醚键的结构,由于其特殊的结构,赋予产品良好的柔软效果和良好的铺展性,可作为聚合物树脂的增塑剂。具体实施方式体现专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本专利技术的范围,且其中的描述在本质上是当作说明之用,而非用以限制本专利技术。本专利技术一实施方式提供了一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,具有如下结构:其中,R表示聚氧烷基醚结构单元,选自聚氧乙烯(OCH2CH2)、聚氧丙烯(OCH2CH(CH3))、聚氧丁烯(OCH2CH(CH2CH3))结构单元中的一种或多种;a、b、c、d均表示聚氧烷基醚结构单元的平均数,可满足0<a+b+c+d≤80,例如a+b+c+d可以为10、20、30、50、60、70等,优选5≤a+b+c+d≤40。R所表示的聚氧烷基醚,可以是聚氧乙烯的均聚物、聚氧丙烯的均聚物、聚氧丁烯的均聚物,也可以是上述两种或两种以上的共聚物。于本专利技术一实施方式中,季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚的重均分子量为900~6000,例如可以是1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000等。本专利技术一实施方式的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,兼有酯键和醚键的结构,具有很好的表面活性,是一类多功能的“绿色表面活性剂”。由于其特殊的结构,赋予例如聚合物树脂等产品良好的柔软效果和良好的铺展性,通过调节其烷氧基链的长度(0<a+b+c+d≤80),可作为聚合物树脂的增塑剂。本专利技术一实施方式的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,作为增塑剂可以与很多种聚合物如烯类聚合物、橡胶、聚氨基甲酸酯和丙烯酸树脂相容。此外,本专利技术一实施方式的醚酯增塑剂化合物有优异的热稳定性和低挥发性,且毒性小、耐污染性好。本专利技术一实施方式提供了一种上述季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚的制备方法,包括通过将季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃进行开环聚合反应,制得季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚;其中,环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或者多种。于本专利技术一实施方式中,季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯可通过季戊四醇与10-甲基十一烷酸的酯化反应制得。于本专利技术一实施方式中,季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃的开环反应在催化剂的作用下进行,该催化剂为无机复合催化剂,可由第ⅡA族金属化合物和第ⅢA族金属化合物组成,具体地,该无机复合催化剂为层状双金属氢氧化物。本专利技术一实施方式以季戊四醇异月桂酸酯为起始剂,在催化剂存在下,嵌入环氧烷烃,直接得到季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷烯醚。上述反应不仅条件温和、操作安全简便、原子经济性高,且回收后的催化剂经过活化可以重新投入使用,降低了生产成本。于本专利技术一实施方式中,无机复合催化剂可以由第ⅡA族金属的盐或氧化物、第ⅢA族金属的盐或氧化物制得;第ⅡA族金属优选为镁或钙,第ⅢA族金属优选为铝或镓,金属盐可以为氯化盐或硝酸盐。于本专利技术一实施方式中,第ⅡA族金属盐为氯化镁、氯化钙、硝酸镁、硝酸钙;第ⅢA族金属盐为氯化铝、硝酸铝。例如催化剂可以是硝酸钙和氯化铝组合、硝酸镁和硝酸铝组合、氯化钙和硝酸铝组合、氯化镁和氯化铝组合。于本专利技术一实施方式中,第ⅡA族金属与第ⅢA族金属的摩尔比可以为1:(0.1~10)。例如1:1、1:3、1:5、1:7等。于本专利技术一实施方式中,催化剂可通过如下方法制得:将第ⅡA族金属的盐或氧化物、第ⅢA族金属的盐或氧化物按照1:(0.1~10)的摩尔比混合后,加入到1L去离子水中充分分散得到一混合液,第ⅡA族、第ⅢA族金属的盐或氧化物的总量可以为0.5~2.0mol;然后将上述混合液在搅拌下加入到0.2~0.4mol碳酸钠的水溶液中,再向该水溶液中加入2.0~5.0mol/L氢氧化钠调节pH值至9~12,室温下搅拌3~8h;过滤,并将所得沉淀物在40~80℃烘箱中干燥至恒重,然后于300~800℃马沸炉中煅烧活化3~8h,制得所述催化剂。于本专利技术一实施方式中,催化剂的用量为季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚质量的0.1~5%,即催化剂的用量为季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃总质量的0.1~5%,例如1%、1.5%、2%、3%、4%等,优选1~2%。于本专利技术一实施方式中,季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃的开环反应的反应温度可以为100~160℃,反应压力可以为0.1~0.6MPa。于本专利技术一实施方式中,季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚的制备方法包括:先在室温下,将称量好的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯和催化剂加到干燥洁净本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种季戊四醇四(10‑甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,具有如下结构:

【技术特征摘要】
1.一种季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚,具有如下结构:其中,R表示聚氧烷基醚结构单元,选自聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚氧丁烯结构单元中的一种或多种;a、b、c、d满足0<a+b+c+d≤80。2.根据权利要求1所述的聚氧烷基醚,其重均分子量为900~6000。3.一种增塑剂,包含权利要求1或2所述的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚。4.一种权利要求1或2所述的季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚的制备方法,包括通过将季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯与环氧烷烃进行开环反应,制得所述季戊四醇四(10-甲基十一烷酸)酯聚氧烷基醚;其中,所述环氧烷烃选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷中的一种或者多...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱建民刘兆滨董振鹏富扬孟岩
申请(专利权)人:辽宁奥克化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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