贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂中用作增塑剂的用途制造技术

本发明专利技术涉及贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂组合物中用作增塑剂的用途，所述酯可通过包括使植物油环氧化、使所述环氧化植物油酯交换、将所述酯交换的环氧化植物油短程蒸馏并且选择先前方法步骤的未气化馏分的方法来获得。所述贫化酯混合物适合于以超过40phr的比率并入卤化树脂组合物中，而不造成在增塑的树脂组合物的实际工业应用下出现的流变或其他问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂中用作增塑剂的用途专利
本专利技术涉及一种可在聚合物树脂、特别是基于或含有聚氯乙烯的聚合物树脂中用作增塑剂的新组合物。更具体而言，本专利技术涉及一种包含来源于植物油的经蒸馏或纯化的环氧化脂肪酸酯的增塑剂。这种增塑剂在与聚合物树脂的相容性上具有很特定的性质。此外，这种增塑剂具有至少部分基于生物的或可再生的来源。以这种方式，本专利技术有助于提高最终应用的生态耐久性。专利技术背景在各种聚合物中使用增塑剂来提高聚合物的可挠性，并由此将刚性材料转化成挠性材料。借助增塑剂这些聚合物的可能性和应用被大幅提高。在各种聚合物中使用增塑剂，聚合物中最重要的是：聚氯乙烯，聚酰胺，极性橡胶和聚氨酯。增塑剂通常被并入聚氯乙烯(PVC)。PVC是在技术和经济上非常重要的聚合物，并且以软和刚性配方被配混用于多种应用。软PVC配混物是通过增塑剂和PVC树脂的组合获得的。重要的应用尤其包括电缆护套，地板覆盖材料，各种涂层应用和鞋底。增塑剂通常为可在各种工艺过程使用的液体。增塑剂的物理特性决定其利用范围。具体而言，增塑剂的溶解度参数必须与聚合物的溶解度参数匹配，以提供效率并防止渗出。用于PVC的增塑剂通常为邻苯二甲酸酐酯(邻苯二甲酸酯)。时至今日全球约80％的用于PVC的增塑剂消耗涉及邻苯二甲酸酯化合物。这些增塑剂提供提高的可挠性以用于多种应用。在PVC胶凝期间，增塑剂分子使PVC大分子的不定形部分溶剂化。“胶凝”是用来描述当聚合物大分子缠结并形成连续材料时发生的物理现象的常用术语。因为这些增塑剂位于聚合物链的中间并且因为它们持有脂肪链，所以它们避免了PVC大分子之间的分子间结合并且提高了PVC聚合链的流动性。随后，PVC玻璃化转变温度降低。增塑剂具有将大幅改进的工艺性质与成品的高可挠性连接的能力。上述增塑剂的工作原理涉及所谓的外增塑剂。这些是在聚合物的配制和/或转化期间被另外加入聚合物的产品；增塑效果是如上述与聚合物分子物理相互作用的结果。还存在内增塑剂。这些是在配混期间与PVC共混的聚合材料，并且借助其向最终产品提供机械可挠性。本专利技术仅涉及所谓的外增塑剂。增塑剂与聚合物之间的不存在的任何共价或离子键合、渗出和/或挥发是可能出现的。除相容性与胶凝速度之外，增塑剂的另一种关键性质是其在初始并入位点处保留在聚合物基质中的能力。术语“持久性”指的是这种能力。对于PVC增塑而言，邻苯二甲酸酯增塑剂很常用。然而，现在这类化学剂因潜在的健康影响而被怀疑；它们被认为充当内分泌干扰物。因此，对其使用的公众关注日渐增长。作为对该增长的关注的回应，PVC行业开发了新增塑剂来纠正该问题。两种主要的不含邻苯二甲酸酯的解决方案是氢化DINP(环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯)和DOTP(对苯二甲酸二辛酯)。氢化DINP已知产生缓慢的胶凝(换言之，低生产率)。DOTP和氢化DINP已知在具体环境下展现渗出问题，如下文中将描述的。渗出问题因聚合物与增塑剂之间的溶解度参数差异而出现。聚合物与增塑剂之间的相容性可通过在不造成与常用增塑剂相比更高渗出的情况下给定增塑剂可并入具体聚合物内的最大量来量化。关于DOTP和氢化DINP，只要这两种化合物在待增塑聚合物中的并入比率低于40phr(每百重量份树脂增塑剂的重量份)，它们就不造成特别的渗出问题。然而，对于一些应用而言，待增塑树脂中增塑剂的量应超过40phr的临界极限。通常，氢化DINP和DOTP与所谓的“快熔合剂(fast-fuser)”混合。“快熔合剂”由快胶凝速度和与PVC的高相容性来表征。“快熔合剂”通过限制通用增塑剂的量来防止出现渗出问题。2002年1月31日公布的美国专利申请2002/0013396A1(2001年5月4日提交的申请号US09/849,071)公开了来源于植物油的增塑剂。该说明书中所公开的方法步骤顺序如下：(1)酯交换；(2)蒸馏；(3)使用未气化馏分；(4)环氧化。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服关于在待增塑聚合物、诸如PVC中并入增塑剂、特别是氢化DINP和DOTP的限制。本专利技术的另一个目的是提供可以高于40phr的比率并入PVC型树脂中而不出现明显渗出问题的增塑剂组合物。本申请人已设计并实施了本专利技术来实现上述目的、克服上述缺点并获得另外的优点。更具体而言，为此，本专利技术人已开发了一种用作独立的增塑剂或与传统的不含邻苯二甲酸酯的增塑剂组合使用的增塑剂组合物，并且借此诸如氢化DINP和DOTP的这类传统的不含邻苯二甲酸酯的增塑剂的缺陷不会产生或足以被补偿。除此以外，这种新的且专利技术性的增塑剂组合物由存在如将从下文描述中显而易见的另外的和预料不到的性质来表征。这些目的和优点仅借助于说明性实例给出，并且这类目的可为本专利技术的一个或多个实施方案的示例。由所公开的专利技术本身实现的其他期望目的和优点可存在或对本领域技术人员显而易见。专利技术陈述：本专利技术人已进行了大量研究来解决上述问题。因此，已成功地发现了通过使用本专利技术的增塑剂组合物，可甚至以增塑剂或增塑剂共混物于聚合物基质、特别是PVC中更高的并入程度获得极佳的增塑效果。在主权利要求中定义和表征本专利技术，而从属权利要求描述本专利技术的优选实施方案的其他特性和具体特征。本专利技术还涉及一种由如权利要求或说明书中阐述的贫化环氧化脂肪酸酯混合物组成或包含该混合物的增塑剂，以及一种包含这种增塑剂的塑料溶胶或卤化树脂组合物。本专利技术的实施方案的其他方面和优点将结合附图从以下描述中可见。专利技术实施方案的详细描述以下是对本专利技术的优选实施方案的详细描述。将理解的是，出于说明的简单和清楚，在视为合适的情况下，阐述许多具体细节以提供对本文所述示例性实施方案的全面理解。现于下文中更充分地描述本专利技术。但本领域普通技术人员将理解的是，可不利用这些具体细节来实践本文所述的实施方案。实际上，本专利技术可以多种不同的形式来实施，并且不应解释为局限于本文所阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案以使得本专利技术将是全面且完整的，并将本专利技术的范围完全传达给本领域技术人员。在其他情况下，众所周知的方法、程序和组分未被详细描述以免模糊本文所述的实施方案。根据本专利技术的增塑剂，制备方法根据本专利技术的一个方面，提供可在卤化聚合物中被用作增塑剂的基于生物的配混物，所述基于生物的配混物包含贫化环氧化脂肪酸酯混合物或由贫化环氧化脂肪酸酯混合物组成，该混合物基本上不含挥发酯且基本上不含未官能化酯(或未环氧化酯)。这些配混物在下文中被称为DEP(贫化环氧化增塑剂)。术语“贫化”指的是这些增塑剂“相对不含”未官能化酯的固有特性。这种贫化可通过使植物油经受下文中描述的方法来获得，包括选择由该方法产生的未气化馏分并将这种馏分用作增塑剂。根据本专利技术的另一个方面，提供基本上不含未官能化脂肪酸酯的这种环氧化单酯。根据本专利技术的优选模式，包含贫化环氧化脂肪酸酯混合物、优选单酯混合物或由其组成的基于生物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂组合物中用作增塑剂的用途，所述混合物是根据包括以下步骤的方法生产的：/n1)使植物油环氧化，之后是/n2)使环氧化植物油酯交换，之后是/n3)将所述酯交换的环氧化植物油短程蒸馏，之后是/n4)选择方法步骤3)的未气化馏分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180522 BE 2018/00631.贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂组合物中用作增塑剂的用途，所述混合物是根据包括以下步骤的方法生产的：
1)使植物油环氧化，之后是
2)使环氧化植物油酯交换，之后是
3)将所述酯交换的环氧化植物油短程蒸馏，之后是
4)选择方法步骤3)的未气化馏分。


2.根据权利要求1所述的贫化环氧化脂肪酸酯混合物的用途，其中所述贫化环氧化脂肪酸酯混合物中未官能化酯的重量少于5％。


3.根据权利要求1或2所述的贫化环氧化脂肪酸酯混合物的用途，其中所述酯混合物与所述卤化树脂组合物的重量比例等于或高于40phr。


4.根据权利要求3所述的贫化环氧化脂肪酸酯混合物的用途，其中所述贫化环氧化脂肪酸酯混合物与所述卤化树脂组合物的重量比例等于或高于50phr，更优选75phr。


5.根据前述权利要求中任一项所述的贫化环氧化脂肪酸酯混合物在卤化树脂组合物中的用途，所述卤化树脂组合物包含选自由以下组成的组的一种或多种聚合物：聚氯乙烯，氯乙烯与乙酸乙烯酯或与丙烯酸丁酯的共聚物，聚甲基丙烯酸烷基酯，聚乙烯醇缩丁醛，聚氨酯，聚乳酸，聚羟基丁缩醛和硝酸纤维素。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·韦拉斯，J·科内卢斯，
申请(专利权)人：普罗维隆控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE