十八烷基油酸酰胺、其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种十八烷基油酸酰胺及其制备，其具有如通式(I)所示的结构。本发明专利技术提供的十八烷基油酸酰胺是一种多功能、高效、耐高温、低迁移、适用范围广的塑料助剂，可以作为开口剂、爽滑剂、抗静电剂、热稳定剂、脱模剂、耐磨剂中的一种或多种应用于塑料中，具有爽滑开口以及提高塑料制品的耐刮、耐磨、抗静电、耐高温等性能的作用。

【技术实现步骤摘要】
十八烷基油酸酰胺、其制备方法和应用
本专利技术属于高分子化合物
，具体涉及十八烷基油酸酰胺、其制备方法和应用。
技术介绍
塑料是以合成或天然的高分子化合物为主要成分，可在一定条件下塑化成形、产品最后能保持形状不变的材料。塑料的主要成分是树脂，其基本性能决定于树脂的本性，树脂占塑料总重量的的40～100％。塑料成型加工过程时，为改善树脂的加工性能或为改善树脂本身性能的不足，往往需要添加塑料助剂。随着塑料合成树脂行业的发展，塑料助剂行业的应用领域不断拓宽，产品品种有了较大幅度的增加，塑料助剂行业已成为门类比较齐全、产品品种繁多的重要行业。但现有的大部分塑料助剂功能单一，导致塑料成型加工过程中往往需要添加多种添加剂，如制备家电塑料外壳时，往往需要同时添加润滑剂、稳定剂、脱模剂、抗静电剂和耐磨剂等，制备过程中如此繁复的添加，不仅会使生产工艺复杂化，同时生产出来的产品质量也不稳定。因此，多功能的高效、稳定、无毒、低迁移塑料助剂的研发和生产已成为目前塑料助剂行业发展的重要方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供十八烷基油酸酰胺，以解决上述技术问题中的至少一个。本专利技术的另一个目的在于提供上述十八烷基油酸酰胺的制备方法，以解决上述技术问题中的至少一个。本专利技术的另一个目的在于提供上述十八烷基油酸酰胺在塑料中的应用，以解决上述技术问题中的至少一个。根据本专利技术的一个方面，提供了十八烷基油酸酰胺，其具有如通式(I)所示的结构：本专利技术十八烷基油酸酰胺的化学式为CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7CONHC18H37，与十八烷基芥酸酰胺(CAS：10094-45-8，化学式：CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)11CONHC18H37)相比，本专利技术提供的十八烷基油酸酰胺的耐高温、爽滑开口、润滑作用更加显著，同时还具有显著的抗静电作用，且与十八烷基芥酸酰胺会在聚丙烯(PP)类均聚物表层发生迁移不同，十八烷基油酸酰胺在聚丙烯(PP)、无规聚丙烯(APP)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中均具有低迁移的优点。根据本专利技术的另一个方面，还提供了上述十八烷基油酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：按摩尔比(1～1.01):1取油酸和十八烷基胺，加入油酸和十八烷基胺总重量0.1％～0.5％的催化剂，在温度为150～210℃、压力为0.4～0.6MPa的条件下反应3～10h，即得；其中，按质量百分比计，催化剂的组成包括：二氧化硅85～90％，二氧化钛12～15％和氧化镧0.3～0.6％。十八烷基油酸酰胺属于仲酰胺类化合物，目前仲酰胺类化合物的合成多采用酯化反应，但本专利技术专利技术人在以油酸和十八烷基胺为原料，采用酯化反应制备十八烷基油酸酰胺的研究中发现，由于原料中含有不饱和的烯酸，反应过程中易发生氧化、环化、异构化(易位)、聚合、裂解和脱氢等副反应，尤其是当反应温度超过210℃时，会出现聚合和异构化反应，各种副反应明显，而在传统的硅胶催化剂存在下，副反应更加明显。应用硅胶、活性氧化铝等传统催化剂制备十八烷基油酸酰胺，催化效果不明显，转化率低，副产物含量高，反应过程中容易引入Cu、Fe、Mn、Ni、Co、Ce等杂质，而Cu2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Ce3+等金属离子对十八烷基油酸酰胺氧化的催化能力很强，只要存在几个ppm级的含量，即使在低温下(25～35℃)，即会对十八烷基油酸酰胺产生催化氧化，加速十八烷基油酸酰胺的氧化酸败，分解为醛、酮、酸等小分子化合物，产生使人不愉快的哈喇味，酸败后的十八烷基油酸酰胺游离酸(酸值)迅速上升，碘值下降，发黄、发粘，影响使用效果，制得的十八烷基油酸酰胺稳定性非常差，难以满足工业应用的要求。本专利技术专利技术人通过大量的研究发现，以SiO2、TiO2、La2O3为主要成分，当按质量百分比计，SiO2的含量大于85％、TiO2的含量为12～15％、La2O3的含量为0.3～0.6％时，制得的催化剂活性强，应用于制备十八烷基油酸酰胺，可以显著提高转化率，且在促进反应进行的过程中不仅不会加速不饱和烯酸的催化氧化和异构化，还对不饱和烯酸的催化氧化和异构化具有一定的抑制作用，并可将反应温度降至195℃以下。本专利技术催化剂优选以硝酸镧、层析硅胶和偏钛酸为主要原料，通过浸渍法制得。本专利技术提供的催化剂为多活性组分稀土催化剂，研究过程中发现，二氧化硅和二氧化钛等氧化物的组成不同，催化效果差别显著，甚至无催化效果，只有具备一定的酸性组成和独特的结构，才能对某一种特定反应起到催化作用，而当按质量百分比计，SiO2的含量大于85％、TiO2的含量为12～15％、La2O3的含量为0.3～0.6％时，催化剂对油酸和十八烷基胺的酯化反应的催化活性最强。通过本专利技术提供的十八烷基油酸酰胺的制备方法制备十八烷基油酸酰胺，合成转化率高，能耗少，产品收率高，产品纯度和稳定性高。根据本专利技术的另一个方面，还提供了上述十八烷基油酸酰胺在塑料中的应用。本专利技术提供的十八烷基油酸酰胺是一种多功能、高效、耐高温、低迁移、适用范围广的塑料助剂，可以作为开口剂、爽滑剂、抗静电剂、热稳定剂、脱模剂(具有外润滑效果)、耐磨剂中的一种或多种应用于PP、APP、PE、EVA、PA、PC、PS、PBT和PET等塑料中，用于制备PP、PE、PET、PA、PC薄膜或薄片、家电外壳或内胆、汽车内饰等塑料制品，制得的塑料制品具有显著的耐刮、耐磨、耐高温、抗静电等性能。此外，本专利技术提供的十八烷基油酸酰胺可以耐400℃的高温，具有很高的耐热稳定性，不会碳化，可以适用于高温的加工工艺，且本专利技术十八烷基油酸酰胺在塑料制品中具有具有低迁移的特性，可以适用于制备食品容器和包装材料。本专利技术十八烷基油酸酰胺用作开口爽滑剂时，塑料制品的静摩擦系数可以达到0.14～0.18，动摩擦系数为0.19～0.23；用作抗静电剂时，按5‰的添加量直接添加到树脂中制备塑料薄膜，塑料薄膜表面电阻可以降至1010Ω以下。应用时，十八烷基油酸酰胺可以是直接添加到树脂中制备塑料制品，也可以是与载体、其他塑料助剂等制备成塑料母粒，再应用于制备塑料制品。直接添加到树脂中制备塑料薄膜等塑料制品时，十八烷基油酸酰胺的添加量可以为2～5‰；用于制备塑料母粒时，十八烷基油酸酰胺的添加量可以为5～20％。在一些实施方式中，本专利技术十八烷基油酸酰胺可以用于制备PP耐刮母粒。十八烷基油酸酰胺用于制备PP耐刮母粒时，按质量百分比计，PP耐刮母粒可以包括如下制备原料：环氧树脂65～75％、十八烷基油酸酰胺10～20％、羟乙基乙撑双硬脂酰胺10～15％和相容剂1～3％。其中，相容剂优选马来酸酐接枝相容剂，更优选地，可以是马来酸酐接枝PP。PP耐刮母粒应用于制备塑料制品时，可以显著提高塑料制品的耐刮性能，同时，还具有显著的抗老化作用。在一些实施方式中，本专利技术十八烷基油酸酰胺可以用于制备耐刮抗静电母粒。十八烷基油酸酰胺用于制备耐刮抗静电母粒时，按质量百分比计，耐刮抗静电母粒可以包括如下制备原料：载体75～85％、十八烷基油酸酰胺5～15％、乳化剂3～8％、单甘酯3～8％和羟乙基乙撑双硬脂酰胺3～8％，其中，载体可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.十八烷基油酸酰胺，其特征在于，其具有如通式(I)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.十八烷基油酸酰胺，其特征在于，其具有如通式(I)所示的结构：2.根据权利要求1所述的十八烷基油酸酰胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按摩尔比(1～1.01):1取油酸和十八烷基胺，加入油酸和十八烷基胺总重量0.1％～0.5％的催化剂，在温度为150～210℃、压力为0.4～0.6MPa的条件下反应3～10h，即得；其中，按质量百分比计，所述催化剂的组成包括：二氧化硅85～90％，二氧化钛12～15％和氧化镧0.3～0.6％。3.根据权利要求1或2所述的十八烷基油酸酰胺在塑料中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述塑料包括聚丙烯、无规聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述十八烷基油酸酰胺作为开口剂、爽滑剂、抗静电剂、热稳定剂、脱模剂、耐磨剂中的一种或多种，用于制备塑料母粒或直接添加到塑料中。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述十八...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，吴贵岚，谢浩龙，聂海平，高嘉芃，
申请(专利权)人：广州禾工材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44