一种高热稳定性的耐迁移性聚酯增塑剂及其制备方法，属于塑料助剂领域。本发明专利技术使用脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基二醇酯与封端剂为主要原料，通过酯化脱水真空缩聚法制备聚酯增塑剂，本发明专利技术制得聚酯增塑剂的分子结构刚柔并济并且有序度提升，与PVC相容性好，耐迁移，热稳定性好，适合工业化生产。本发明专利技术制备所得的聚酯增塑剂，有望在PVC制品中替代传统的邻苯二甲酸类增塑剂。
【技术实现步骤摘要】
一种高热稳定性的耐迁移性聚酯增塑剂及其制备方法
：本专利技术涉及一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，属于精细化学品合成及塑料助剂应用领域。
技术介绍
：聚氯乙烯(PVC)是世界上使用最广泛的塑料之一，应用于食品包装、玩具、医疗等多种领域。制品中不添加增塑剂的为硬质聚氯乙烯，占PVC制品50％以上，通常应用于建筑结构材料，家电、汽车等行业，软质PVC主要应用于食品包装、医疗用品如尿袋，管道系统和手套中。增塑剂作为塑料助剂品种用量最大且在塑料中添加量最大的助剂，使用量逐年上升。邻苯二甲酸酯(DOP)类增塑剂的应用历史最久，用量也最大，一度达到增塑剂总使用量的80％，曾是性价比最佳的品种。但是，DOP分子量低，易迁移，对软质PVC等塑料制品的综合性能有一定影响，特别是食品安全性。各国相继在包装食品和药品中均检测出了DOP类增塑剂。有证据表达DOP对人体器官可能存在毒性并对人体具有潜在致癌性。国内外已经对邻苯类增塑剂的使用范围进行了限制。聚酯类增塑剂可以插入到聚合物分子之间与聚合物之间产生强相互作用力与PCV树脂相容性较好，并且具有耐挥发、耐抽出和耐迁移的优点，能很好的提高制品的可加工性，使制品具有良好的耐候性和力学性能。通过迁移实验、拉伸实验和热重分析(TGA)对添加新型聚酯增塑剂与DOP的PVC薄膜的迁移行为、力学性能和热稳定性进行研究，测试结果表明：相对于DOP，新型聚酯增塑剂具有更高的热稳定性和耐迁移的特性。
技术实现思路
：本专利技术目的是提供一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，开发了一种具有刚柔并济的分子结构且性能优良的聚酯增塑剂。本专利技术采用下述技术方案：一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，包括如下步骤：将所得脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基类二醇酯与封端剂按照一定质量比混合，在氮气气氛下，在150℃-220℃，酯化脱水10-15小时，酸值≤20mgKOH/g；然后加入催化剂后，开始抽真空，按照0.02MPa/30min的速率提升体系真空度到-0.1Mpa(负值代表低于大气压)，反应温度在200-220℃之间；随后在高真空度下反应1-2小时，酸值≤2mgKOH/g，得到所述聚酯增塑剂。进一步地，所述脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基类二醇酯与封端剂的使用摩尔比为：n(脂肪族二元酸):n(脂肪族二元醇):n(对苯二甲酸基二醇酯):n(封端剂)＝1：1.1-1.3：0.1-0.4：0.2-0.7；进一步地，所述脂肪族二元酸为丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸的一种或多种；进一步地，所述脂肪族二元醇为乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇中的两种或多种；进一步地，所述封端剂为C4-C10烷基脂肪族一元醇；优选所述封端剂为异壬醇、异辛醇、2-丙基-庚醇的一种；进一步地，所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、二丁基二月桂酸锡、醋酸钠、醋酸锌中的一种或多种；所述催化剂使用量为总投料量的质量0.05％-0.1％；进一步地，所述对苯二甲酸基类二醇酯为PET制品经醇解制备的二元醇；所述的PET制品包括但不限于废弃的PET制品，如废弃的PET瓶等。通过该方法提供的聚酯增塑剂一方面实现了PET制品的废物利用，且成本低；另一方面，本专利技术中专利技术人研究发现通过该方法提供的聚酯增塑剂相比较常规方法提供的聚酯增塑剂而言，具有更优的耐热性及胶粘性。进一步地，所述PET制品制备对苯二甲酸基类二醇酯的方法，包括如下步骤：取洗净干燥后的PET制品如PET制品废弃物，依次加入催化剂和解聚剂，在氮气气氛下，反应温度为150℃-200℃的条件下醇解2-6小时，将反应液快速热过滤，并用沸水萃取三次，在低温-10℃到-20℃下放置8-12小时，析出白色晶体使用蒸馏水洗涤三次以除去催化剂和解聚剂，在60℃下真空干燥2-6小时，得到对苯二甲酸基类二醇酯；反应方程式如下：进一步地，述醇解是以二元醇为解聚剂，在催化剂催化下进行的。进一步地，所述催化剂选自氯化亚锡、氯化锌、醋酸锌、醋酸铅、醋酸锰、磷酸钛、离子液体中的一种或几种。进一步地，所述催化剂的重量用量为所述PET制品重量的0.01％-0.2％。进一步地，所述解聚剂选自乙二醇、二甘醇、丙二醇和丁二醇中的一种或几种。进一步地，所述解聚剂的重量用量为所述PET制品重量的150％-300％。进一步地，所述醇解的产物为二醇酯，优选对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸二甘醇酯、对苯二甲酸丙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯的一种或多种。进一步地，所述聚酯增塑剂的数均分子量优选为1000-4000。进一步地，所述增塑剂应用于PVC制品中，替代邻苯类的主增塑剂使用。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的聚酯增塑剂中，以基于回收PET瓶片醇解产物对苯二甲酸基二醇酯与脂肪族的二元酸、二元醇酯化得到的聚酯多元醇，使分子链结构刚柔并济并且有序度提升，从而使其具有高的力学性能以及粘结性能，优异的热稳定性；与PVC相容性好，耐迁移；本专利技术制备所得的聚酯增塑剂，有望替代传统的邻苯二甲酸类增塑剂。附图说明图1为实施例1所得聚酯增塑剂的热重图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。测试方法：1.热重测试：本实验采用美国Prink-Elmer公司生产的Pyris-6热重分析仪测量PVC试片的热稳定性，采取的测试条件为：从室温以10℃/min的升温速率升温到30℃，并保持10min，在以10℃/min的升温速率升温到600℃，以氮气作为载气，流速为50mL/min；2.耐迁移性测试：将100份PVC树脂，增塑剂90份，抗氧化剂3份，160℃密炼压片得到PVC试片，将PVC试片裁剪成相同尺寸大小的正方形片状，将试样浸入环己烷溶剂中，恒温恒湿的条件下放置7天，取出样品用滤纸吸干样品表面的有机溶剂，放在干燥器中24h，称重并计算增塑剂的迁出率。通过公式计算聚酯增塑剂的耐溶剂迁移性。式中：m为试样原始重量(g)；m1为试样迁移性测试后质量(g)；a为试样中增塑剂的份数(phr)；b为试样总份数(phr)。实施例1原料质量(g)摩尔比己二酸146.141.01,2-丙二醇82.181.08新戊二醇52.070.5对苯二甲酸乙二醇酯50.820.2异壬醇72.120.5钛酸四丁酯0.40将所得己二酸、1,2-丙二醇、新本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所得脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基类二醇酯与封端剂按照一定质量比混合，在氮气气氛下，在150℃-220℃，酯化脱水10-15小时，酸值≤20mgKOH/g；然后加入催化剂后，开始抽真空，按照0.02MPa/30min的速率提升体系真空度到-0.1Mpa，反应温度在200-220℃之间；随后在高真空度下反应1-2小时，酸值≤2mgKOH/g，得到所述聚酯增塑剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所得脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基类二醇酯与封端剂按照一定质量比混合，在氮气气氛下，在150℃-220℃，酯化脱水10-15小时，酸值≤20mgKOH/g；然后加入催化剂后，开始抽真空，按照0.02MPa/30min的速率提升体系真空度到-0.1Mpa，反应温度在200-220℃之间；随后在高真空度下反应1-2小时，酸值≤2mgKOH/g，得到所述聚酯增塑剂。
2.按照权利要求1所述的一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二元酸、脂肪族二元醇、对苯二甲酸基类二醇酯与封端剂的使用摩尔比为：n(脂肪族二元酸):n(脂肪族二元醇):n(对苯二甲酸基二醇酯):n(封端剂)＝1：1.1-1.3：0.1-0.4：0.2-0.7。
3.按照权利要求1所述的一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，所述脂肪族二元酸为丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸的一种或多种；
所述脂肪族二元醇为乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇中的两种或多种。
4.按照权利要求1所述的一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，所述封端剂为C4-C10烷基脂肪族一元醇；优选所述封端剂为异壬醇、异辛醇、2-丙基-庚醇的一种。
5.按照权利要求1所述的一种高热稳定性耐迁移聚酯增塑剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、二丁基二月桂酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，孙同兵，李金禹，崔正，王明航，韩航，
申请(专利权)人：北京华腾新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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