一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。本发明专利技术的多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备，采用多元醇与一元羧酸为原料，酯化反应获得的多元醇羧酸酯具有较好的增塑效果，并且安全无毒。

【技术实现步骤摘要】
一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法
本专利技术涉及增塑剂
，具体涉及一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备技术。
技术介绍
增塑剂,又称塑化剂,是塑料及其制品中常用的添加剂,可用于改善材料的加工性能、延展性及柔韧性等。酯类有机物作为增塑剂与高分子聚合物混合，其分子上的极性基团与聚合物高分子链上的极性原子相互吸引，减少高分子本身的相互作用力，可以使大分子链段活动空间增加，降低大分子聚合物的玻璃转化温度。由于邻苯类增塑剂与塑料等材料仅为物理混合,很容易被油脂等溶出,通过饮食吸收进入人体，或迁移进入到周围环境当中,损害人类健康，造成环境污染和危害。邻苯类增塑剂对人体的毒性有以下几方面的原因，一是干扰卵泡刺激素或睾丸激素与其受体直接的相互作用，二是与激素分子竞争受体，抑制激素调控进而影响生命体正常功能。另外还有研究表明,邻苯类增塑剂可能与二型糖尿病发病相关,会增加女性子宫内膜异位症风险，增加儿童和成人哮喘和过敏的风险,引发自闭症等疾病。多元醇脂肪酸酯增塑剂，以其低迁移率和低挥发性以及优良的塑化性，作为邻苯二甲酸酯类增塑剂的替代品，受到市场的广泛青睐。常见的多元醇脂肪酸酯制备涉及一元、二元、三元、四元醇与脂肪酸的酯化反应，生成的脂肪族酯相较于芳香酯，容易出现相容性不足的问题。而且常用的多元醇为石油化工合成，具有一定的有毒有害性。目前，PVC类垫片在塑料瓶内盖中最常见，可防止液体泄漏，保持密封性等，但作为瓶装水、瓶装饮料等的塑料瓶的PVC垫片，为了提高食用安全性，应防止PVC垫片制品的增塑剂溶出与迁移析出。增塑剂的基本物理化学性能为：具有较好的热稳定性和化学稳定性；在一定范围内与聚合物相容；沸点较高，不易挥发等。绿色无毒增塑剂的性能要求为，增塑效果好，安全无毒害，在特殊专用的情况下，具有特定的性能，如抗寒性，耐热性等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种天然无毒的糖来源的多种糖醇与脂肪酸合成多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。作为改进的一种技术方案，所述多元醇为赤藓糖醇、山梨糖醇、木糖醇、果糖醇、麦芽糖醇中的一种或几种。作为改进的一种技术方案，所述一元羧酸为支链或非直链为4～10个碳原子的脂肪酸中的一种或几种。本专利技术人长期致力于增塑剂及其制品的研究，经大量理论分析和实验验证得出，邻苯类增塑剂中，分子量较大，侧链较长，或侧链分枝较多的种类，其毒性相对较低，其代谢产物的毒性也较低。说明增塑剂的分子构型与其毒性直接相关。因此，本专利技术人依照增塑剂安全，无毒的发展趋势，从分子结构角度选择合成原料，来制备一系列增塑性能好，绿色无毒的增塑剂，用于食品类包装制品。酯类化合物一般不溶于水，能溶于各种有机溶剂，反应底物来源广泛，结构种类多，是新型塑化剂筛选的可靠来源。酯类化合物的两大主要反应底物是酸与醇。其中有机酸的主要类型可以为：脂肪族一元酸，如，丁酸，己酸，辛酸等；脂肪族二元酸，如乙二酸，丁二酸，己二酸等；脂肪族三元酸，如，柠檬酸，脂肪族多元酸等。不饱和脂肪族的一元酸，二元酸，三元酸等。环戊烷一元酸，二元酸，三元酸；环己烷一元酸，二元酸，三元酸；偏苯三酸，均苯四酸等。磺酸，如苯磺酸等。无机酸为硫酸，磷酸，硝酸等。其中的醇类化合物可以为：脂肪族一元醇，如，丁醇，戊醇，庚醇等。脂肪族二元醇或仲醇，如，丙二醇，丁二醇等。脂肪族三元醇或叔醇，如，甘油等。脂肪族四元醇或季醇，如，季戊四醇等。脂肪族多元醇，如，山梨糖醇等。不饱和脂肪族的一元醇，二元醇，三元醇，多元醇等。酯环醇，如，环己醇，环己烯醇等。芳香醇，如，苄醇等。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备，采用多元醇与一元羧酸为原料，在反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。从分子结构角度，经过分子模拟实验，对符合模拟结果的分子结构进行性能分析，选择性能较优的产物进行实验验证。经大量理论分析和实验验证得出，多元醇与一元羧酸发生酯化反应获得的多元醇羧酸酯具有较好的增塑效果，并且安全无毒。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术试验例1中三组小鼠跟对照组小鼠的肝组织切片；图2是本专利技术试验例2中三组小鼠跟对照组小鼠的睾丸组织切片；图1中，A样品是对照组注射生理盐水的小鼠肝组织切片；B样品是实验组注射本专利技术高剂量的增塑剂产物的小鼠肝组织切片；C样品是实验组注射本专利技术中剂量的增塑剂产物的小鼠肝组织切片；D样品是实验组注射本专利技术低剂量的增塑剂产物的小鼠肝组织切片。图2中，I样品是对照组注射生理盐水的小鼠睾丸组织切片；J样品是实验组注射本专利技术高剂量的增塑剂产物的小鼠睾丸组织切片；K样品是实验组注射本专利技术中剂量的增塑剂产物的小鼠睾丸组织切片；L样品是实验组注射本专利技术低剂量的增塑剂产物的小鼠睾丸组织切片。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)将1摩尔的果糖醇与7.5摩尔的戊酸，加入到配有搅拌器、冷凝器、分水器和温度计的玻璃反应器内混合，搅拌并加热至180℃，通过分水器除去酯化反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至140℃减压蒸馏去除未反应的戊酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色1小时并在室温下过滤，得到纯度为98％的果糖醇戊酸酯。实施例2(1)将1摩尔的麦芽糖醇与11摩尔的辛酸，加入到配有搅拌器、冷凝器、分水器和温度计的玻璃反应器内混合，搅拌并加热至175℃，通过分水器除去酯化反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；(2)继续加热至145℃减压蒸馏去除未反应的辛酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色1小时并在室温下过滤，得到纯度为97.8％的麦芽糖醇戊酸酯。实施例3(1)将1摩尔的木糖醇与6摩尔的丁酸，加入到配有搅拌器、冷凝器、分水器和温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；/n(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过滤后得到多元醇脂肪酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种多元醇脂肪酸酯增塑剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将多元醇与一元羧酸按照羧基的摩尔数为羟基的1.2～1.5倍，加入到反应器内搅拌混合，并加热至150～180℃，通过分水器除去反应生成的水，在没有水生成后，停止加热终止反应；
(2)继续加热至130～160℃去除未反应的脂肪酸，降温至70℃以下，经活性炭脱色并过...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄曰菊，司同，邱晓勇，刘文慧，
申请(专利权)人：山东吉青化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37