一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子助剂领域，具体涉及一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，该PVC用抗菌增塑助剂，其结构式如下：

An Antibacterial Plasticizer for PVC and Its Preparation Method

The invention belongs to the field of macromolecule auxiliaries, in particular to an antimicrobial plasticizer for PVC and a preparation method thereof. The antimicrobial plasticizer for PVC has the following structure:

【技术实现步骤摘要】
一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法
本专利技术属于高分子助剂领域，具体涉及一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)由氯乙烯在引发剂的作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物，氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。因其具有不易燃、耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，在工业生产中有着十分重要的地位，被广泛应用于工业、农业、交通、建筑、电子通讯、家用电器、家具、包装以及医疗卫生等领域。也应用到与人体密切接触的输液管、输液袋、氧气罩、玩具、鞋、管道、食品包装、薄膜等制品。目前它的全球产量居第二位，仅次于聚乙烯。由于聚氯乙烯是极性分子，分子链之间相互作用较大，在高温下熔体粘度高、热稳定性差，低温下脆性大，因此不添加任何加工助剂的聚氯乙烯几乎无法加工。而增塑剂是聚氯乙烯制品用量最大的一类助剂，为聚氯乙烯的大规模工业化应用做出了重大贡献。目前已经商业化生产的增塑剂有五百多种，以邻苯二甲酸酯类的生产和消费量最大，如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等。然而这类增塑剂具有毒性，已被美国消费者产品安全委员会(CPSC)禁止用于儿童护理用具和玩具制品，由上述新的环保法令可知，针对量大面广的PVC塑料，其增塑剂无毒化环保化改性势在必行，而邻苯二甲酸酯类增塑剂势必被淘汰，这使得开发环保无毒的新型塑料增塑剂成为增塑剂研究的热点。同时由于聚氯乙烯不具有抗菌性，其制品用一段时间过后，表面会变得肮脏，滋生各种细菌、霉菌、真菌等有害微生物。特别在温度、湿度等客观条件适宜时更易繁殖蔓延有害微生物，不同的人接触就会导致交叉感染，成为细菌污染源和疾病传播源，对人的身体健康带来危害，在一定程度上限制了聚氯乙烯的应用范围。为了使PVC具有抗菌效果，通常需要增加一些抗菌剂，但是普通常用的抗菌剂与PVC树脂的相容性较差，同增塑剂一样，在PVC树脂体系中容易析出，这使得PVC行业的发展依赖于新的增塑剂和抗菌剂产品。在这一背景下，本专利技术公开一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，不含上述邻苯二甲酸酯类增塑剂，且加入PVC树脂中，具有较好的增塑和抗菌效果，在PVC树脂体系中不易析出。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，本专利技术的抗菌增塑剂环保无毒，增塑效果好，具有较强的抗菌效果，大分子结构使其在PVC树脂体系中不易析出；另外，本专利技术的制备方法简单，制备工艺条件易控制，制备效率高，原料价格和生产能耗都比较低，很适合规模化生产。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用如下技术方案：一种PVC用抗菌增塑助剂，其结构式如下：一种PVC用抗菌增塑助剂的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将1份苯酐，3-4份油醇加入到反应容器中，混合均匀，升温至60-70℃，并加入催化剂和阻聚剂，待苯酐融化后，升温至85-90℃，继续搅拌4-6h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗2～3次，过滤，干燥，减压蒸馏去除溶剂，得到中间产物；(2)惰性气体保护条件下，将1份步骤(1)的中间产物加入到反应容器中，再加入其质量2-4倍的溶剂，搅拌混合均匀，然后加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌1-2h，然后升温至70℃，将3-4份N-(4-氨基苯基)-2-羟基苯甲酰胺溶解在其质量1-3倍的溶剂中后逐滴滴入反应器中，在4h内滴完，将反应体系快速升温至85-90℃，继续搅拌反应10-15h后，冷却至室温，去离子水洗2～3次，再用饱和氯化钠溶液洗2～3次，无水硫酸镁干燥油相，减压旋蒸去除溶剂，得到PVC用抗菌增塑助剂；其反应过程为：进一步，上述步骤(1)所述的催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸、甲烷磺酸中的一种或几种，其加入的重量为反应体系的2-5wt％。进一步，上述步骤(1)和步骤(2)所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、对苯醌和2,5-二甲基对苯二酚中的一种或几种，其加入的重量为反应体系的1-3wt％。进一步，上述步骤(2)所述的惰性气体为氮气或氩气中的一种。进一步，上述步骤(2)所述的催化剂为碳酸钾、乙醇钠、氨基钠中的一种或几种，其加入的重量为反应体系的2-5wt％。进一步，上述步骤(2)所述的溶剂为N’N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲苯中的一种或几种。本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术的一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，制备的PVC用抗菌增塑助剂结构中由于苯酐和油醇反应成的长链，使得具有较强的增塑功能。(2)本专利技术的一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，制备的PVC用抗菌增塑助剂结构中含有的N-(4-氨基苯基)-2-羟基苯甲酰胺具有较强的抗菌效果(抗菌率可达到99％以上)，灭菌谱较广，同时N-H增多，抗菌效果较水杨酰苯胺更好。(3)本专利技术的一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，制备的PVC用抗菌增塑助剂分子为大分子增塑剂，油醇中的非极性部分(烷基链)嵌入聚氯乙烯分子链之间，使得聚氯乙烯分子链之间的距离增大，大分子间相互作用力减弱，自由体积增大，分子链运动增强，这使得与PVC树脂具有良好的相容性；另外N-(4-氨基苯基)-2-羟基苯甲酰胺中富含氧原子的的极性基团可插入到聚氯乙烯分子链之间，与聚氯乙烯的分子链的极性部分(-C-Cl-)相互作用，形成聚合物-增塑剂体系，不容易析出，共同克服了增塑剂和抗菌剂极易析出的问题。(4)本专利技术的一种PVC用抗菌增塑助剂及其制备方法，方法简单易操作，制备工艺条件易控制，制备效率高，原料价格和生产能耗都比较低，很适合规模化生产。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术具体实施例1的PVC用抗菌增塑助剂红外谱图。图2是本专利技术具体实施例1的PVC用抗菌增塑助剂核磁谱图。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1一种PVC用抗菌增塑助剂的合成步骤为：(1)将14.8g苯酐和80.5g油醇加入到装有分水器、温度计和回流冷凝管的干燥四口烧瓶中，混合均匀，升温至65℃，并加入1.9g浓硫酸和1g对羟基苯甲醚，待苯酐融化后，升温至90℃，继续搅拌4h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗2～3次，过滤，干燥，减压蒸馏去除溶剂，得到中间产物；(2)惰性气体保护条件下，将66.7g步骤(1)的中间产物加入到四口烧瓶中，再加入其133.4gN’N-二甲基甲酰胺，搅拌混合均匀，然后加入2.7g碳酸钾和1.4g对羟基苯甲醚，室温搅拌1h，然后升温至70℃，将67.9gN-(4-氨基苯基)-2-羟基苯甲酰胺溶解在68gN’N-二甲基甲酰胺中后逐滴滴入反应器中，在4h内滴完，将反应体系快速升温至85℃，继续搅拌反应10h后，冷却至室温，去离子水洗2～3次，再用饱和氯化钠溶液洗2～3次，无水硫酸镁干燥油相，减压旋蒸去除溶剂，得到PVC用抗菌增塑助剂，产率83.4％。其红外测试结果如下：FTIR(KBr)：3433cm-1为羟基特征峰，1716cm-1为酯羰基的伸缩振动吸收峰，2925cm-1和2854cm-1为助剂分子链上的甲基和亚甲基特征峰，1654cm-1为酰胺键特征峰，C-N特征峰1288cm-1，1600cm-1未出现碳碳双键的峰，说明双键反应完全，红外谱图中苯环的伸缩振动峰明显，如图1红外谱图所示。核磁谱图如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PVC用抗菌增塑助剂，其特征在于：其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种PVC用抗菌增塑助剂，其特征在于：其结构式如下：2.一种如权利要求1所述的PVC用抗菌增塑助剂的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：(1)将1份苯酐，3-4份油醇加入到反应容器中，混合均匀，升温至60-70℃，并加入催化剂和阻聚剂，待苯酐融化后，升温至85-90℃，继续搅拌4-6h后，冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，再用水洗2～3次，过滤，干燥，减压蒸馏去除溶剂，得到中间产物；(2)惰性气体保护条件下，将1份步骤(1)的中间产物加入到反应容器中，再加入其质量2-4倍的溶剂，搅拌混合均匀，然后加入催化剂和阻聚剂，室温搅拌1-2h，然后升温至70℃，将3-4份N-(4-氨基苯基)-2-羟基苯甲酰胺溶解在其质量1-3倍的溶剂中后逐滴滴入反应器中，在4h内滴完，将反应体系快速升温至85-90℃，继续搅拌反应10-15h后，冷却至室温，去离子水洗2～3次，再用饱和氯化钠溶液洗2～3次，无水硫酸镁干燥油相，减压旋蒸去除溶剂，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹丹，
申请(专利权)人：李丹丹，
类型：发明
国别省市：浙江,33