一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法，其特征在于所述方法为：首先将高分子基体、植物油脂、抗氧剂、有机过氧化物四者混合均匀，然后通过密炼机或平行双螺杆挤出机，在一定温度下熔融共混，最后经压片或造粒，得到迁移、挥发性低的植物油脂增塑高分子制品。本发明专利技术成本低，加工方式简单，可显著降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中的迁移、挥发，降低增塑制品的增塑剂味道，具有广阔的市场前景。具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料改性领域，特别是涉及一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法。

技术介绍

[0002]世界各国对塑料制品环保和健康要求越来越严格，有毒性的邻苯二甲酸酯类增塑剂如邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)在儿童玩具、与人体和卫生食品相关的所有塑料制品中被禁止使用。世界各国都在加紧研究符合环保和健康要求的无毒增塑剂，以满足市场需求。
[0003]植物油脂是一类环境友好的生物基增塑剂，相关的研究较多，其中大豆油经过环氧化制备成环氧大豆油广泛应用在聚氯乙烯(PVC)塑料制品、涂料、油墨、橡胶等中，是一类消费量较大的增塑剂。但是由于环氧大豆油极性小，与高分子基体相容性较差，在制品中容易迁移和挥发出来，限制了其应用。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种将植物油脂类增塑剂通过化学反应与高分子基体形成牢固共价键结合，限制其析出的方法，此方法简单、高效、成本低，大大减少了植物油脂类增塑剂在高分子材料尤其是塑料基体中迁移和挥发，减少了制品气味，扩展了其应用领域。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法，所述方法为：首先将高分子基体、植物油脂、抗氧剂、有机过氧化物四者混合均匀，然后通过密炼机或平行双螺杆挤出机，在一定温度下熔融共混，最后经压片或造粒，得到迁移、挥发性低的植物油脂增塑高分子制品；
[0007]所述高分子基体为聚乳酸(PLA)；
[0008]所述植物油脂为主链上含有乙烯基或不饱和双键的植物油脂；
[0009]所述高分子基体与植物油脂、抗氧剂的质量比为100：10
‑
50：0.1
‑
5，更优选100：10
‑
50：0.1
‑
2，所述植物油脂与有机过氧化物的质量比为100：0.1
‑
20。
[0010]本专利技术所述植物油脂可以是豆油、花生油、玉米油、葵花籽油、橄榄油中的一种或多种。作为优选，所述植物油脂为大豆油，更优选为碘值在110
‑
140％的大豆油。
[0011]本专利技术中，所述抗氧剂可以是芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
[0012]作为优选，所述高分子基体与植物油脂、抗氧剂的质量比为100：10
‑
50：0.1
‑
2。
[0013]本专利技术所述有机过氧化物是指能分解成初级自由基，引发油脂分子上的乙烯基/不饱和双键基团，使油脂分子与基体高分子反应形成共价结合的一种化合物。作为优选，所述有机过氧化物选自二叔丁基过氧化物、过氧化二异丙苯(DCP)、2,5
‑
二甲基
‑
2,5双(叔丁
基过氧基)己烷、过苯甲酸叔丁酯的一种或多种。
[0014]本专利技术中，有机过氧化物占植物油脂的比例越大，其降低植物油脂类增塑剂往高分子基体外迁移、挥发的效果越明显。作为优选，植物油脂与有机过氧化物的质量比为100:0.5
‑
20，进一步优选100:1
‑
10。
[0015]作为优选，所述密炼机加工温度为160
‑
190℃，加工时间为5
‑
15min，转速为10
‑
100rpm/min。进一步优选密炼机加工温度为160℃，转速为50
‑
100rpm/min，加工时间为5
‑
10min。
[0016]作为优选，所述平行双螺杆挤出机的加工温度为130
‑
190℃(更优选1
‑
6区温度为130
‑
170℃，7
‑
13区温度为170
‑
130℃)，螺杆转速为100
‑
300rpm/min，喂料速度5
‑
10Hz。
[0017]作为优选，所述的压片在160
‑
180℃下进行。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0019]本申请提供了一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中析出暨迁移、挥发的方法，本申请创新地应用了少量有机过氧化物，通过它将植物油脂上的不饱和双键打开并与高分子基体反应，在增塑过程中形成共价键，小分子植物油脂类增塑剂牢固的“铆定”在高分子基体上，因此用该方法制备的含植物油脂增塑剂的塑料制品除具有迁移性小、挥发性低、增塑剂气味不明显的特点，还可以增加植物油脂类增塑剂的用量以达到更好的增塑效果，可用于各类塑料制品中。本专利技术的工艺简单、高效、成本低。另外由于避开了植物油脂的环氧化，本专利技术有效缩短了增塑剂制备流程，降低了成本，因此具有广阔的发展前景。
附图说明
[0020]图1大豆油中的不饱和双键经有机过氧化物引发后与PLA链中甲基对应的
‑
CH反应示意图。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分，而不是全部。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例中未提及的单一原料及加工设备均为市售渠道采购，对其品牌不做限定。
[0023]实施例1
[0024]称取一定100份的PLA(道达尔牌号：LX175)、20份大豆油(上海阿拉丁生化科技股份有限公司，碘值125％)、0.5份抗氧剂(巴斯夫，1010)、0.2份过氧化二异丙苯(DCP，上海阿拉丁生化科技股份有限公司)在高速混合机(张家港市二轻机械有限公司，型号SHR
‑
10A)中于室温下混合均匀(100rpm/min、5min)，然后加入到密炼机(Brabender，PlastographEC)中，于160℃、50rpm/min下熔融共混10min后出料，最后经压片机在165℃下压制得到大豆油增塑的PLA标准样片。
[0025]按照ISO176:2005《塑料
‑
增塑剂损失的测定活性炭测定方法》。把试片放入金属容器底部撒上活性炭覆盖在试样上盖上盖子。将容器放在70
±
1℃烘箱，24h后取出试片，清除表面的活性炭后测定其质量损失。
[0026]按照ISO177:2016《塑料
‑
增塑剂迁移的测定》。将试样夹在两片滤纸之间，置于烘
箱中70
±
1℃保持24h，记录滤纸前后质量的变化。
[0027]对照例1
[0028]参照实施例1，唯一的区别是不添加DCP，得到PLA样片。PLA样片性能测试方法同实施例1。
[0029]PLA样片性能测试结果如下：
[0030]试样名称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低植物油脂类增塑剂在高分子基体中迁移、挥发的方法，其特征在于所述方法为：首先将高分子基体、植物油脂、抗氧剂、有机过氧化物四者混合均匀，然后通过密炼机或平行双螺杆挤出机，在一定温度下熔融共混，最后经压片或造粒，得到迁移、挥发性低的植物油脂增塑高分子制品；所述高分子基体为聚乳酸；所述植物油脂为主链上含有乙烯基或不饱和双键的植物油脂；所述高分子基体与植物油脂、抗氧剂的质量比为100：10
‑
50：0.1
‑
5，所述植物油脂与有机过氧化物的质量比为100：0.1
‑
20。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高分子基体与植物油脂、抗氧剂的质量比为100：10
‑
50：0.1
‑
2。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述植物油脂与有机过氧化物的质量比为100:0.5
‑
20。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述植物油脂与有机过氧化物的质量比为100:1
‑
10。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于：所述植物油脂是豆油、花生油、玉米油、葵花籽油、橄榄油中的一种或多种。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯杰，蔡尊岭，王庆东，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：