一种生物基增塑剂的制备方法技术

本发明专利技术公布了一种生物基增塑剂的制备方法，该方法包括以下步骤：选用工业生产生物基醇类时产生的釜底残余物为原料，按重量比为釜底残余物∶有机多元酸∶催化剂＝100∶5～20∶0.05～0.3，将釜底残余物、有机多元酸和催化剂加入接有分水器的反应器中，在搅拌状态下将物料加热至180～250℃，保温6～12小时，利用分水器排出反应过程产生的水，可得产品。本发明专利技术的优点是为生物基醇类生产中形成的釜底残余物提供了有效的应用方案，生产工艺简单易行、清洁环保，得到的生物基增塑剂环保无毒、增塑效果好，可应用于PVC的增塑。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公布了，该方法包括以下步骤：选用工业生产生物基醇类时产生的釜底残余物为原料，按重量比为釜底残余物∶有机多元酸∶催化剂＝100∶5～20∶0.05～0.3，将釜底残余物、有机多元酸和催化剂加入接有分水器的反应器中，在搅拌状态下将物料加热至180～250℃，保温6～12小时，利用分水器排出反应过程产生的水，可得产品。本专利技术的优点是为生物基醇类生产中形成的釜底残余物提供了有效的应用方案，生产工艺简单易行、清洁环保，得到的生物基增塑剂环保无毒、增塑效果好，可应用于PVC的增塑。【专利说明】
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及增塑剂及其制备方法领域，具体涉及。
技术介绍
增塑剂指能使聚合物体系的塑性增加的一类精细化工产品，是在高分子材料特别是聚氯乙烯(PVC)塑料加工中最重要的添加物。目前普遍使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等。但是，由于此类产品存在严重的环境隐患，人们一直在寻找更安全、性能更好的代用品，生物基增塑剂是其中一种被广泛研究应用的新型增塑剂品种。目前，已公开的生物基增塑剂主要以生物基植物油为原料，经过改性制备无毒或低毒增塑剂。专利号200810063326.3 “一种可生物降解的复合增塑剂的制备方法”，公开了以植物油初级品为原料制备复合增塑剂的方法；专利号200710020438.6，公开了 “用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法”；专利号200910193903.5 “一种氯代烷氧基生物质增塑剂的制备方法”，公开了以生物柴油为原料制备增塑剂的方法。玉米淀粉经水解糖化、加氢裂解，产物经分馏脱重可得到生物基醇类，剩余在釜底的重组分即为本专利技术所述的釜底残余物，其中含有二元醇、多元醇、多聚糖和有机酸盐。该釜底残余物粘度大、颜色深，目前其应用领域有限。王晶仪等报道了对其进一步分离的方法(“玉米生物基化工醇高沸点组分分离研究”，《应用化工》，2010年02期)；吴洪发等报道了其在减水剂中的应用(“玉米化工醇釜残物用作高效减水剂的分散性能”，《新型建筑材料》，2011年11期)；马立国等报道了利用其制备改性聚氨酯塑料的方法(“玉米基多元醇副产物树脂制备改性聚氨酯泡沫塑料及性能的研究”，《聚氨酯工业》，2011年03期)。该釜底残余物也被用作增塑剂材料，鲍妮娜报道了其使用方法，即将釜底残余物与丙三醇混合，作为增塑剂用于制备热塑性淀粉(“玉米生物化工醇应用研究”，长春工业大学硕士学位论文，2011年4月)。关于以生物基醇类生产时产生的釜底残余物为原料，通过有机多元酸改性制备生物基增塑剂未见公开，从而本专利技术弥补了现有技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以生物基醇类生产时产生的釜底残余物为原料、环保无毒、可应用于PVC增塑的生物基增塑剂的制备方法。本专利技术公布，所采用的技术方案包括以下步骤:(I)以工业生产生物基醇类时产生的釜底残余物为原料，按重量比为釜底残余物:有机多元酸:催化剂=100: 5~20: 0.05~0.3，将釜底残余物、有机多元酸和催化剂加入反应器中，反应器接有分水器；(2)在搅拌状态下将物料加热至180~250°C，搅拌速度为15~100转/分钟，保温反应6~12小时，过程中利用分水器不断排出反应产生的水；(3)降温至60~80°C，得到棕黄色油状产品，进行放料包装。本专利技术公布，其中以釜底残余物为原料，该釜底残余物为玉米淀粉经水解糖化、加氢裂解、产物分馏得到生物基醇类后剩余在釜底的重组分，主要含有二元醇、多元醇、多聚糖和有机酸盐。具体而言，二元醇为乙二醇、1，2_丙二醇、2，3- 丁二醇、1，2- 丁二醇，合计占总质量的7~9% ;多元醇为山梨糖醇、丙三醇，合计占总质量的35~45% ;多聚糖的数均分子量为2000~5000，占总质量的18~25% ;有机酸盐为乳酸钠、甲酸钠、乙酸钠，合计占总质量的25~30%。本专利技术公布，其中按重量比，釜底残余物:有机多元酸=100: 5~20，较好是100: 8~16，最好是100: 12。本专利技术公布，其中按重量比，釜底残余物:催化剂=100: 0.05 ~0.3，较好是 100: 0.1 ~0.2，最好是 100: 0.15。本专利技术公布，其中所述的有机多元酸为丁二酸、己二酸、葵二酸、1，2-环己烷二羧酸、柠檬酸、苹果酸中的一种或两种以上的复配使用。本专利技术公布，其中所述的催化剂为单丁基氧化锡或钛酸四正丁酯。本专利技术公布，反应过程中搅拌速度为15~100转/分钟，较好是30~80转/分钟，最好是60转/分钟。本专利技术公布，反应过程中控制温度180~250°C，较好是200~230°C，最好是220°C。 本专利技术公布，反应时间为6~12小时,较好是7~10小时，最好是8小时。本专利技术公布，反应完成后降温至60~80°C，较好是65~75°C，最好是70°C。本专利技术公布，其优点是制备过程简单、生产工艺清洁环保、成本低廉。本专利技术的优点还在于实现了生物基醇类生产中形成的釜底残余物的有效利用，所获得的生物基增塑剂环保无毒、增塑效果好，可以大比例代替DOP、DBP等邻苯二甲酸酯类增塑剂，用于PVC制品的增塑。【具体实施方式】下面对本专利技术实施作具体说明，釜底残余物的一种典型成分组成和配比如下表:【权利要求】1.，其特征是包括下述步骤: (1)以工业生产生物基醇类时产生的釜底残余物为原料，按重量比为釜底残余物:有机多元酸:催化剂=100: 5~20: 0.05~0.3，将釜底残余物、有机多元酸和催化剂加入反应器中，反应器接有分水器； (2)在搅拌状态下将物料加热至180~250°C，搅拌速度为15~100转/分钟，保温反应6~12小时，过程中利用分水器不断排出反应产生的水； (3)降温至60~80°C，得到棕黄色油状产品，进行放料包装。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤(1)所述的釜底残余物为:玉米淀粉经水解糖化、加氢裂解，产物经加热分馏得到的轻组分为生物基醇类，剩余在釜底的重组分即为步骤(1)所述的釜底残余物。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤(1)所述的有机多元酸为丁二酸、己二酸、葵二酸、1，2-环己烷二羧酸、柠檬酸、苹果酸中的一种或两种以上的复配使用。4.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤(1)所述的催化剂为单丁基氧化锡或钛酸四正丁酯。【文档编号】C08G63/85GK103524721SQ201310500090【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日 【专利技术者】戴庭阳 申请人:汕头市金德成贸易有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物基增塑剂的制备方法，其特征是包括下述步骤：(1)以工业生产生物基醇类时产生的釜底残余物为原料，按重量比为釜底残余物∶有机多元酸∶催化剂＝100∶5～20∶0.05～0.3，将釜底残余物、有机多元酸和催化剂加入反应器中，反应器接有分水器；(2)在搅拌状态下将物料加热至180～250℃，搅拌速度为15～100转/分钟，保温反应6～12小时，过程中利用分水器不断排出反应产生的水；(3)降温至60～80℃，得到棕黄色油状产品，进行放料包装。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴庭阳，
申请(专利权)人：汕头市金德成贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：