一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法、环保低成本PVC及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法、环保低成本PVC及其制备方法和应用，丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，包括以下步骤：将环氧大豆油和丙烯酸按照摩尔比为1:8～12混合均匀后，加入催化剂和自由基抑制剂，得到混合反应体系，接着将混合反应体系在100～120℃下搅拌反应6～8h，当混合反应体系的酸值达到0.5～1mgKOH/g时，得到丙烯酸改性环氧大豆油。本发明专利技术通过丙烯酸对环氧大豆油进行接枝改性，提高了环氧大豆油与PVC的相容性。

A preparation method of epoxy soybean oil modified by acrylic acid, environmentally friendly low-cost PVC and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法、环保低成本PVC及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法、环保低成本PVC及其制备方法和应用。
技术介绍
用于冰箱、冷柜等冷藏装置的密封条是指用在所述装置门体和箱体之间用来密封的一种配件，它由两部分组成，一部分是软质聚合物外套，另一部分是磁性胶条。目前，用于冰箱等冷藏装置上的密封条的聚合物外套基本都采用软质PVC(聚氯乙烯)，其具有较好的柔性、电绝缘性、稳定的化学性能、良好的加工性能及低成本等优点。在软质PVC的制备过程中，通常要加入增塑剂以改善材料的抗迁移性能，目前常用于软质PVC的增塑剂主要是DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)和DBP(邻苯二甲酸二丁酯)等矿物油类增塑剂，这些增塑剂中金属元素含量超标，研究证实，DOP可以经呼吸道、口、皮肤吸收、静脉输液等多种途径进入人体对机体有很大的毒害作用，因此，从严格意义上说，它们不是新型环保材料，在许多性能上，特别是低毒、卫生等方面难以满足要求。现有技术中，常用的环保增塑剂主要为环氧大豆油，它具有价格便宜，分子迁移好的特点，但因与PVC相容性差而限制了它的进一步使用。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的的问题，本专利技术的目的之一是提供一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，它具有安全环保，且成本低的优点。本专利技术的目的之二是提供一种环保低成本PVC。本专利技术的目的之三是提供一种环保低成本PVC的制备方法。本专利技术的目的之四是提供所述环保低成本PVC在冷藏装置密封条中的应用。为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，包括以下步骤：将环氧大豆油和丙烯酸按照摩尔比为1:8～12混合均匀后，加入催化剂和自由基抑制剂，得到混合反应体系，接着将混合反应体系在100～120℃下搅拌反应6～8h，当混合反应体系的酸值达到0.5～1mgKOH/g时，得到丙烯酸改性环氧大豆油。本专利技术的第二方面提供一种环保低成本PVC，包括以下重量份的物质：本专利技术的第三方面提供一种所述的环保低成本PVC的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧大豆油、植物基增塑剂和丙烯酸改性环氧大豆油按比例混合均匀后，预热至40～60℃，得到增塑剂复合物；(2)将PVC加入高速混料锅内，并对高速混料锅进行升温，接着将上述增塑剂复合物缓慢加入高速混料锅中，当高速混料锅升温至95～100℃时将增塑剂复合物全部加完，当高速混料锅的温度升至105～110℃时加入填充剂，当高速混料锅的温度升至120～130℃时出料，得到混合粉料；(3)将步骤(2)中的混合粉料在95～150℃下进行混炼，然后输送至单螺杆成型挤出机内，在100～150℃下挤出成型，得到环保低成本PVC。本专利技术的第四方面提供一种所述环保低成本PVC在冷藏装置密封条中的应用。通过上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术通过丙烯酸对环氧大豆油进行接枝改性，提高了环氧大豆油与PVC的相容性；2、本专利技术提供的环保低成本PVC材料在不降低材料分子迁移、力学性能、硬度、密度等各项指标的前提下，既降低了PVC材料的粘性，提高了PVC材料的加工性能，又降低了材料的成本，且安全环保，具有良好的应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，包括以下步骤：将环氧大豆油和丙烯酸按照摩尔比为1:8～12混合均匀后，加入催化剂和自由基抑制剂，得到混合反应体系，接着将混合反应体系在100～120℃下搅拌反应6～8h，当混合反应体系的酸值达到0.5～1mgKOH/g时，得到丙烯酸改性环氧大豆油。优选条件下，所述丙烯酸改性环氧大豆油的具体制备步骤如下：将环氧大豆油(ESO)和丙烯酸按摩尔注入配有搅拌和回流冷凝功能的反应斧中搅拌3～5min，再按比例加入催化剂和自由基抑制剂，在100～120℃下搅拌反应6～8h，再以400rpm持续机械搅拌，每两小时测酸值的方法对反应进行监控，直至体系酸值为0.5～1mgKOH/g，结束反应，得到反应产物，将反应产物通过水基萃取和石油醚(沸点60℃-80℃)去除未反应的丙烯酸和催化剂，得到丙烯酸改性环氧大豆油(AESO)以备用。优选条件下，所述环氧大豆油与所述丙烯酸的摩尔比为1：10。优选条件下，所述催化剂为三苯基膦，所述催化剂的加入量为所述环氧大豆油和所述丙烯酸总重量的1～2wt％，更优选为1.5wt％。优选条件下，所述自由基抑制剂为对苯二酚，所述自由基抑制剂的加入量为所述环氧大豆油和所述丙烯酸总重量的0.05～0.15wt％，更优选为0.1wt％。本专利技术第二方面提供一种环保低成本PVC，包括以下重量份的物质：本专利技术中，通过采用上述丙烯酸改性环氧大豆油(AESO)、环氧大豆油和植物基增塑剂进行复配作为复合增塑剂，并在PVC中添加该复合增塑剂，改善了环氧大豆油与PVC的相容性，提高了环氧大豆油在PVC中的添加量，在不改变PVC力学性能的前提下，改善了PVC的加工性能和耐迁移性能，此外也更加环保，同时降低了材料的成本。本专利技术通过AESO、环氧大豆油和植物基增塑剂的协同作用，能够达到在不影响PVC力学性能的前提下，改善PVC的加工性能和耐迁移性能的作用，优选条件下，所述丙烯酸改性环氧大豆油、环氧大豆油、植物基增塑剂的重量配比为1：(2～4)：(0.75～3)，进一步优选为1:2:0.75。优选条件下，所述植物基增塑剂选自氯化脂肪酸甲酯、己二酸二(单乙酰，单环氧油酰)甘油酯和柠檬酸酯中的至少一种。本专利技术通过调整植物基增塑剂中各成分的比例，能够使其增速效果达到最优；进一步优选的，所述植物基增塑剂由己二酸二(单乙酰，单环氧油酰)甘油酯和氯化脂肪酸甲酯按照重量比为3～4:1组成。优选条件下，所述填充剂为碳酸钙，其粒径范围为10～15μm。为了进一步改善所述PVC的稳定性和加工性能，优选条件下，所述PVC中还包括稳定剂、润滑剂、抗菌防霉剂和偶联分散相容剂中的至少一种。优选条件下，所述稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、水滑石、季戊四醇、亚磷酸酯、β-二酮和抗氧剂1010中的至少一种，进一步优选的，所述稳定剂的添加量为所述PVC重量的1～5wt％。优选条件下，所述润滑剂选自硬脂酸、石蜡和PE腊中的至少一种，进一步优选的，所述润滑剂的添加量为所述PVC重量的0.2～1wt％。优选条件下，所述抗菌防霉剂选自DCOIT、ZPT和OIT中的至少一种，进一步优选的，所述抗菌防霉剂的添加量为所述PVC重量的0.4～2wt％。优选条件下，所述偶联分散相容剂选自硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂，进一步优选的，所述偶联分散相容剂的添加量为所述PVC重量的1～2wt％。本专利技术第三方面提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧大豆油和丙烯酸按照摩尔比为1:8～12混合均匀后，加入催化剂和自由基抑制剂，得到混合反应体系，接着将混合反应体系在100～120℃下搅拌反应6～8h，当混合反应体系的酸值达到0.5～1mgKOH/g时，得到丙烯酸改性环氧大豆油。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸改性环氧大豆油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧大豆油和丙烯酸按照摩尔比为1:8～12混合均匀后，加入催化剂和自由基抑制剂，得到混合反应体系，接着将混合反应体系在100～120℃下搅拌反应6～8h，当混合反应体系的酸值达到0.5～1mgKOH/g时，得到丙烯酸改性环氧大豆油。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三苯基膦，所述催化剂的加入量为所述环氧大豆油和所述丙烯酸总重量的1～2wt％；和/或所述自由基抑制剂为对苯二酚，所述自由基抑制剂的加入量为所述环氧大豆油和所述丙烯酸总重量的0.05～0.15wt％。3.一种环保低成本PVC，其特征在于，包括以下重量份的物质：4.根据权利要求3所述的环保低成本PVC，其特征在于，所述丙烯酸改性环氧大豆油、环氧大豆油、植物基增塑剂的重量配比为1：(2～4)：(0.75～3)。5.根据权利要求3或4所述的环保低成本PVC，其特征在于，所述植物基增塑剂选自氯化脂肪酸甲酯、己二酸二(单乙酰，单环氧油酰)甘油酯和柠檬酸酯中的至少一种；和/或所述填充剂为碳酸钙，其粒径范围为10～15μm。6.根据权利要求5所述的环保低成本PVC，其特征在于，所述植物基增塑剂由所述植物基增塑剂由己二酸二(单乙酰，单环氧油酰)甘油酯和氯化脂肪酸甲酯按照重量比为3～4:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：严娟，答镇，储贻健，黄建建，
申请(专利权)人：安徽万朗磁塑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34