聚氯乙烯增塑剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氯乙烯增塑剂及其制备方法，包括以下步骤：1)改性材料的制备：将蓖麻油、冰醋酸和磷酸混合后，制得混合液X1；向混合液X1中滴加双氧水，并于温度为50‑60℃的条件下反应4‑6h，制得混合液X2；将混合液X2减压蒸馏，得到改性材料；2)中间体的制备：将步骤1)中制得的改性材料与DOPO置于温度为150‑180℃的条件下反应5‑8h后，减压蒸馏，制得中间体；3)聚氯乙烯增塑剂的制备：将中间体和乙酸酐置于温度为130‑150℃的条件下混合1‑3h后，减压蒸馏，制得聚氯乙烯增塑剂。实现了绿色环保、阻燃性能好，且拉伸性能依然良好的效果。

Polyvinyl chloride plasticizer and its preparation method

The invention provides a polyvinyl chloride plasticizer and its preparation method, including the following steps: 1) preparation of modified material: mixing castor oil, glacial acetic acid and phosphoric acid to prepare mixed liquid X1; adding hydrogen peroxide to mixed liquid X1, and reacting at 50 60 C for 4 6 h to prepare mixed liquid X2; vacuum distillation of mixed liquid X2 to obtain modified material; 2) intermediate; Preparation: Step 1) Modified material and DOPO were reacted at 150 180 C for 5 8 h, then distilled under vacuum to produce intermediate; 3) Preparation of PVC plasticizer: The intermediate and acetic anhydride were mixed at 130 150 C for 1 3 h, then the plasticizer was prepared by vacuum distillation. It achieves environmental protection, good flame retardancy and good tensile performance.

【技术实现步骤摘要】
聚氯乙烯增塑剂及其制备方法
本专利技术涉及增塑剂材料领域，特别地，涉及一种聚氯乙烯增塑剂及其制备方法。
技术介绍
增塑剂作为一种能够改变塑料等材料的机械性能的重要添加剂，其被广泛应用于生产和生活各个部件中。同时，随着我国塑料制品的迅速增长，增塑剂的需求量也日趋增长。在塑料制品中，聚氯乙烯类橡胶和塑料制品更是被广泛应用，能够用于聚氯乙烯类材料的增塑剂品种也较多，例如，占比最大的增塑剂即为邻苯二甲酸酯类。但是，由于邻苯二甲酸酯类增塑剂能够经口、呼吸道等多个渠道进入人体，且对机体具有较大的毒性，因此被认为是一种环境内分泌干扰因子，尤其是对于儿童和孕妇，其危害更是不言而喻。虽然现有技术中有提供一些关于绿色、环保、低毒的增塑剂的介绍，例如，植物油基增塑剂，但是，其往往因植物油本身原因，使得其较易燃烧，从而导致阻燃性能较差，给使用带来一定的隐患。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种聚氯乙烯增塑剂及其制备方法，以解决传统的增塑剂往往不易降解，对人体危害大，对环境友好度差，而一般的可降解植物油基类增塑剂则因其本身性能，较易燃烧，在使用时造成塑料类制品阻燃性能差，给使用带来隐患的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种聚氯乙烯增塑剂的制备方法，其中，包括以下步骤：1)改性材料的制备：将蓖麻油、冰醋酸和磷酸混合后，制得混合液X1；向混合液X1中滴加双氧水，并于温度为50-60℃的条件下反应4-6h，制得混合液X2；将混合液X2减压蒸馏，得到改性材料；2)中间体的制备：将步骤1)中制得的改性材料与DOPO置于温度为150-180℃的条件下反应5-8h后，减压蒸馏，制得中间体；3)聚氯乙烯增塑剂的制备：将中间体和乙酸酐置于温度为130-150℃的条件下混合1-3h后，减压蒸馏，制得聚氯乙烯增塑剂。作为优选的，步骤1)中，相对于100重量份的蓖麻油，冰醋酸的用量为10-20重量份，磷酸的用量为0.5-2重量份，双氧水的用量为50-100重量份。作为优选的，双氧水的滴加时间为20-25min，且滴加速率不低于50滴/min。作为优选的，步骤1)中，反应过程为置于搅拌条件下反应，且搅拌速率为300-500r/min。作为优选的，步骤2)中，相对于100重量份的改性材料，DOPO的用量为30-50重量份。作为优选的，步骤2)中还包括将反应后的混合物静置36-60h后取上清液，并将上清液洗涤至pH为6.5-8后，减压蒸馏，制得中间体。作为优选的，步骤3)中，相对于100重量份的中间体，乙酸酐的用量为60-90重量份。还提供了一种聚氯乙烯增塑剂，其中，所述聚氯乙烯增塑剂根据上述所述的制备方法制得。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以双氧水作为氧化剂，采用冰醋酸/磷酸体系作为携氧剂对蓖麻油催化，使其发生环氧化反应，合成为环氧蓖麻油，大大提高其环氧值，使其本身含有的双键结构大部分通过环氧化反应得到了有效的反应，从而提高其氧指数，进一步提高了其阻燃性能。进一步将上述改性材料与具有一定阻燃性能的DOPO在一定条件下混合反应，使得其在燃烧和分解过程中，由于其本身含有大量的酯键和苯环结构，具有较高的稳定性，同时，因其具有环氧蓖麻油结构，结合DOPO分子中活泼氢作为反应中心，有效形成为良好的成炭剂，能够促进聚氯乙烯在燃烧时表面形成致密的碳化层，保护了下层产品，也进一步阻止了氯化氢的脱除，从而有效避免产生微孔结构，进而更为不便于其燃烧，更好地起到阻燃效果。同时，上述中间体中的羟基和乙酸酐发生酯化反应，进一步降低了中间体分子结构中的支化度，且结合改性材料形成为环氧结构，也能更好地降低整体材料的支化度，通过支化度的降低，进一步保证了其塑化性能。同时，整个体系以对蓖麻油进行改性，且未加入不易降解的材料，有效保证了其安全性，对环境友好度也较高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将对本专利技术作进一步详细的说明。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提供了一种聚氯乙烯增塑剂的制备方法，其中，包括以下步骤：1)改性材料的制备：将蓖麻油、冰醋酸和磷酸混合后，制得混合液X1；向混合液X1中滴加双氧水，并于温度为50-60℃的条件下反应4-6h，制得混合液X2；将混合液X2减压蒸馏，得到改性材料；2)中间体的制备：将步骤1)中制得的改性材料与DOPO置于温度为150-180℃的条件下反应5-8h后，减压蒸馏，制得中间体；3)聚氯乙烯增塑剂的制备：将中间体和乙酸酐置于温度为130-150℃的条件下混合1-3h后，减压蒸馏，制得聚氯乙烯增塑剂。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以双氧水作为氧化剂，采用冰醋酸/磷酸体系作为携氧剂对蓖麻油催化，使其发生环氧化反应，合成为环氧蓖麻油，大大提高其环氧值，使其本身含有的双键结构大部分通过环氧化反应得到了有效的反应，从而提高其氧指数，进一步提高了其阻燃性能。进一步将上述改性材料与具有一定阻燃性能的DOPO在一定条件下混合反应，使得其在燃烧和分解过程中，由于其本身含有大量的酯键和苯环结构，具有较高的稳定性，同时，因其具有环氧蓖麻油结构，结合DOPO分子中活泼氢作为反应中心，有效形成为良好的成炭剂，能够促进聚氯乙烯在燃烧时表面形成致密的碳化层，保护了下层产品，也进一步阻止了氯化氢的脱除，从而有效避免产生微孔结构，进而更为不便于其燃烧，更好地起到阻燃效果。同时，上述中间体中的羟基和乙酸酐发生酯化反应，进一步降低了中间体分子结构中的支化度，且结合改性材料形成为环氧结构，也能更好地降低整体材料的支化度，通过支化度的降低，进一步保证了其塑化性能。同时，整个体系以对蓖麻油进行改性，且未加入不易降解的材料，有效保证了其安全性，对环境友好度也较高。上述原料的用量能够在宽的范围内进行选择，当然，在一种优选的实施方式中，为了进一步使得蓖麻油中双键断裂率更高，有效对其进行改性，步骤1)中，相对于100重量份的蓖麻油，冰醋酸的用量为10-20重量份，磷酸的用量为0.5-2重量份，双氧水的用量为50-100重量份。一种更为优选的实施方式中，双氧水的滴加时间为20-25min，且滴加速率不低于50滴/min。进一步地，通过控制双氧水滴加过程中的滴加速率，使其在反应过程中，能够使双氧水与蓖麻油充分结合，并促使其发生环氧化反应，以此来提高氧化过程的转化率，提高改性材料的产率，而进一步控制反应时间，能够有效控制双氧水稳定性，进一步避免在反应过程中双氧水受环境中的光照、灰尘等影响。另一优选的实施方式中，为了使得各原料之间能得到有效接触，提高反应效率，步骤1)中，反应过程为置于搅拌条件下反应，且搅拌速率为300-500r/min。同样地，一种优选的实施方式中，步骤2)中，相对于100重量份的改性材料，DOPO的用量为30-50重量份。进一步优选的实施方式中，为了更好地去除反应过程中的杂质，提高增塑剂的增塑性能和阻燃性能，步骤2)中还包括将反应后的混合物静置36-60h后取上清液，并将上清液洗涤至pH为6.5-8后，减压蒸馏，制得中间体。一种优选的实施方式中，步骤3)中，相对于100重量份的中间体，乙酸酐的用量为60-90重量份。还提供了一种聚氯乙烯增塑剂，其中，所述聚氯乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氯乙烯增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)改性材料的制备：将蓖麻油、冰醋酸和磷酸混合后，制得混合液X1；向混合液X1中滴加双氧水，并于温度为50‑60℃的条件下反应4‑6h，制得混合液X2；将混合液X2减压蒸馏，得到改性材料；2)中间体的制备：将步骤1)中制得的改性材料与DOPO置于温度为150‑180℃的条件下反应5‑8h后，减压蒸馏，制得中间体；3)聚氯乙烯增塑剂的制备：将中间体和乙酸酐置于温度为130‑150℃的条件下混合1‑3h后，减压蒸馏，制得聚氯乙烯增塑剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)改性材料的制备：将蓖麻油、冰醋酸和磷酸混合后，制得混合液X1；向混合液X1中滴加双氧水，并于温度为50-60℃的条件下反应4-6h，制得混合液X2；将混合液X2减压蒸馏，得到改性材料；2)中间体的制备：将步骤1)中制得的改性材料与DOPO置于温度为150-180℃的条件下反应5-8h后，减压蒸馏，制得中间体；3)聚氯乙烯增塑剂的制备：将中间体和乙酸酐置于温度为130-150℃的条件下混合1-3h后，减压蒸馏，制得聚氯乙烯增塑剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，相对于100重量份的蓖麻油，冰醋酸的用量为10-20重量份，磷酸的用量为0.5-2重量份，双氧水的用量为50-100重量份。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长沙小如信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43