【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人造革，尤其涉及一种硅改性阻燃增塑剂及其制备方法、耐老化阻燃的人造革、汽车。
技术介绍
1、随着人们环保意识的提高，作为真皮替代品的人造革的应用越来越广，尤其是作为汽车内饰的表面包覆材料被广泛应用，如座椅、门板、扶手、头枕、中控的软包等。人造革的各树脂层的制造中会使用有增塑剂进行增塑，现有技术中，邻苯类增塑剂(邻苯二甲酸(2-丙基)庚酯)因其特殊的分子结构，能够更有效地插入pvc晶格结构中，具有较高的增塑效率和耐低温效果，常常作为主增塑剂，但是因其分子量较小，高温下耐迁移能力差，影响产品的应用性能和使用寿命，且其常常需要添加阻燃剂提高产品的阻燃性以确保安全性能。也有的选用环氧大豆油分子接枝到邻苯类增塑剂分子结构上得到的新型增塑剂，如cn109537303b，这种增塑剂虽然较传统的邻苯类增塑剂具有更好的增塑效果，但其仍然需要添加阻燃剂提高产品的阻燃性。而间苯三酸酯增塑剂增塑效率低，耐低温效果差，聚酯类增塑剂因其残余聚合单体及低聚物的存在，散发及气味等性能差，限制了两者作为主增塑剂的应用。近年来，虽然一些硅取代聚酯增塑剂被制备作为阻燃增塑剂使用，如cn104693443a、cn 104693445b、cn 108250422b、cn 108034050a。还有一些硅类卤代硅烷和硅酸盐作为阻燃剂被制备用于取代传统的卤素阻燃剂，如cn 104672269a、cn 104725413b，但是这些材料增塑效率低，易迁出，都无法作为主体增塑剂单独使用，只能作为辅助添加剂中的阻燃剂与其他主增塑剂一起使用。
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1、基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种硅改性阻燃增塑剂及其制备方法、耐老化阻燃的人造革、汽车，能够作为主增塑剂使用，能够同时具有优良的增塑性、耐低温性、阻燃性以及耐迁出性能和耐高温老化性能。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术的第一方面提供了一种硅改性阻燃增塑剂的制备方法，包括步骤：
4、s10：将苯酐、链状脂肪醇和酸性催化剂按照摩尔比为1:1:0.1混合，并加热至90℃～110℃，反应1小时～3小时，得到第一中间产物，所述第一中间产物包括酸性催化剂和开环酯化反应的产物2-苯甲酸苯甲酸烷基脂；
5、s20：将单末端环氧改性硅油预热至80℃～100℃，之后将所述第一中间产物逐步加入到预热的所述单末端环氧改性硅油中，以使所述单末端环氧改性硅油与所述2-苯甲酸苯甲酸烷基脂在所述酸性催化剂的作用下进行催化环氧羧基化反应，待加入完毕后升温至180℃～200℃，继续反应1小时～3小时，冷却至室温，得到第二中间产物，所述第二中间产物包括所述硅改性阻燃增塑剂，其分子式为：
6、
7、其中，在该步骤中所述单末端环氧改性硅油的量始终大于或者等于所述2-苯甲酸苯甲酸烷基脂的量，以使所述单末端环氧改性硅油中的环氧优先完成环氧开环；
8、s30：使用蒸馏水对所述第二中间产物进行萃取，其中，该过程同时通过弱碱中和至体系ph值为6～7，搅拌1～3小时，静置分层后排出水相；之后再加入干燥剂对油相进行干燥，过滤后得到油状物，即得到所述硅改性阻燃增塑剂的成品。
9、优选地，所述链状脂肪醇为碳链长度为8～10的脂肪醇。
10、优选地，所述链状脂肪醇选自正辛醇、异构壬醇和正癸醇中的至少一种。
11、优选地，所述单末端环氧改性硅油选自有机硅主链长度为中等长度的硅油。
12、优选地，所述链状脂肪醇选自正辛醇，所述单末端环氧改性硅油选自中等分子量的硅油。
13、优选地，所述步骤s10中的酸性催化剂包括浓硫酸。
14、优选地，所述步骤s20中，最终加入的2-苯甲酸苯甲酸烷基脂与所述单末端环氧改性硅油的摩尔比为1:1，且在所述第一中间产物加入过程中边搅拌便加入。
15、优选地，所述步骤s30中，所述弱碱包括碳酸钠；所述干燥剂包括碳酸钙或者无水硫酸钠。
16、本专利技术第二方面提供了一种硅改性阻燃增塑剂，通过上述任一项所述的制备方法制备得到，所述硅改性阻燃增塑剂为alkyl-phtha-si增塑剂，其化学式为
17、
18、优选地，所述硅改性阻燃增塑剂包括：c8-phtha-si25、iso-c9-phtha-si25或者c10-phtha-si25。
19、本专利技术的第三方面提供了一种耐老化且阻燃的人造革，包括层叠设置的表皮层和支撑层，所述表皮层和所述支撑层的至少一者组分中的增塑剂为上述所述的硅改性阻燃增塑剂。
20、优选地，所述表皮层包含以下组分：pvc粉100份、所述硅改性阻燃增塑剂70～100份、色粉3～8份、稳定剂2～5份。
21、优选地，所述支撑层包含以下组分：pvc粉100份、所述硅改性阻燃增塑剂70～100份、稳定剂2～5份。
22、优选地，所述硅改性阻燃剂的份数大于或者等于80份。
23、优选地，所述支撑层包括发泡层，所述发泡层的组分中还包括有发泡剂。
24、优选地，还包括pvc胶水层和织物层，所述pvc胶水层的组分包括所述硅改性阻燃增塑剂；所述支撑层通过所述pvc胶水层与所述织物层贴合。
25、本专利技术的第四方面还提供了一种汽车，包括汽车内饰，所述汽车内饰包括上述任一项所述的耐老化且阻燃的人造革。
26、本专利技术制备的硅改性阻燃增塑剂的分子中包括了苯环、醇醚键、羟基、长碳链和硅烷链，因此，其既具备了既具有邻苯类增塑剂优良的增塑效率和耐低温性，在测试中其与蒸馏水的相容性能够达到2.7ml，有的甚至达到3.2ml，较邻苯类增塑剂的增塑性更好，能够作为主增塑剂使用；同时由于有机硅的引入，具有成炭性，燃烧过程中有效阻止燃烧物与空气接触，从而提高了阻燃效果，在人造革各树脂层的制造中即使不添加阻燃剂也能够媲美邻苯类增塑剂添加了阻燃剂后的阻燃效果，甚至在表皮层和支撑层均采用本申请的增塑剂而不添加额外的专用阻燃剂如氧化锑时在燃烧测试中能够自动熄灭；且其中的中高分子量硅氧烷的引入还能够提高增塑剂的分子量，进而抑制增塑剂的迁移，从而提高了增塑剂的耐迁出性和耐高温老化特性，在高温老化测试中老化后的重量热损失有的甚至达到0.3％、0.6％，较现有的邻苯二甲酸酯增塑剂的重量损失1.2％小很多，且颜色变化也基本能够接近或者较现有技术的邻苯类增塑剂小，可见具有更好的耐迁出性和耐高温老化特征。另外，本专利技术的制备方法工艺简单，能够广泛应用。
27、进一步地，本专利技术的制备方法中，通过在步骤s10中苯酐和链状脂肪醇进行混合时即加入酸性催化剂，能够通过大量的醇对酸性催化剂进行一定的稀释，从而在后续与单末端环氧改性硅油进行催化环氧羧基化反应时，避免酸性催化剂催化环氧基团自身开环反应；同时通过先将单末端环氧改性硅油预热后再逐步加入单末端环氧改性硅油，能够保证单末端环氧改性硅油中的环氧较2-苯甲酸苯甲酸烷基脂的环氧优先开环，从而提高了开环选择的可控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅改性阻燃增塑剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇为碳链长度为8～10的脂肪醇。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇选自正辛醇、异构壬醇和正癸醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单末端环氧改性硅油选自有机硅主链长度为中等长度的硅油。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇选自正辛醇，所述单末端环氧改性硅油选自中等分子量的硅油。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中的酸性催化剂包括浓硫酸。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S20中，最终加入的2-苯甲酸苯甲酸烷基脂与所述单末端环氧改性硅油的摩尔比为1:1，且在所述第一中间产物加入过程中边搅拌便加入。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S30中，所述弱碱包括碳酸钠；所述干燥剂包括碳酸钙或者无水硫酸钠。
9.一种硅改性阻燃增塑剂
10.根据权利要求9所述的硅改性阻燃增塑剂，其特征在于，所述硅改性阻燃增塑剂包括：C8-phtha-Si25、iso-C9-phtha-Si25或者C10-phtha-Si25。
11.一种耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，包括层叠设置的表皮层和支撑层，所述表皮层和所述支撑层的至少一者组分中的增塑剂为权利要求9或10所述的硅改性阻燃增塑剂。
12.根据权利要求11所述的耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，所述表皮层包含以下组分：PVC粉100份、所述硅改性阻燃增塑剂70～100份、色粉3～8份、稳定剂2～5份。
13.根据权利要求11所述的耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，所述支撑层包含以下组分：PVC粉100份、所述硅改性阻燃增塑剂70～100份、稳定剂2～5份。
14.根据权利要求11-13任一项所述的耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，所述硅改性阻燃剂的份数大于或者等于80份。
15.根据权利要求11-13任一项所述的耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，所述支撑层包括发泡层，所述发泡层的组分中还包括有发泡剂。
16.根据权利要求11-13任一项所述的耐老化且阻燃的人造革，其特征在于，还包括PVC胶水层和织物层，所述PVC胶水层的组分包括所述硅改性阻燃增塑剂；所述支撑层通过所述PVC胶水层与所述织物层贴合。
17.一种汽车，其特征在于，包括汽车内饰，所述汽车内饰包括权利要求11-16任一项所述的耐老化且阻燃的人造革。
...【技术特征摘要】
1.一种硅改性阻燃增塑剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇为碳链长度为8～10的脂肪醇。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇选自正辛醇、异构壬醇和正癸醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单末端环氧改性硅油选自有机硅主链长度为中等长度的硅油。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述链状脂肪醇选自正辛醇，所述单末端环氧改性硅油选自中等分子量的硅油。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s10中的酸性催化剂包括浓硫酸。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s20中，最终加入的2-苯甲酸苯甲酸烷基脂与所述单末端环氧改性硅油的摩尔比为1:1，且在所述第一中间产物加入过程中边搅拌便加入。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s30中，所述弱碱包括碳酸钠；所述干燥剂包括碳酸钙或者无水硫酸钠。
9.一种硅改性阻燃增塑剂，其特征在于，通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到，所述硅改性阻燃增塑剂为alkyl-phtha-si增塑剂，其化学式为
10.根据权利要求9所述的硅改性阻燃增塑剂，其特征在于，所述硅改性阻燃增塑剂包括：c8-p...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟锋，吴艳芳，张又豪，
申请(专利权)人：加通汽车内饰常熟有限公司，
类型：发明
国别省市：
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