一种植物油基聚合物、组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种植物油基聚合物、组合物及其制备方法，该聚合物是一种活泼伯胺改性植物油含有五元杂环的聚合物，植物油基聚合物中的多乙烯多胺基团上的给电子N

【技术实现步骤摘要】
一种植物油基聚合物、组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于农药助剂领域，更具体地说，涉及一种植物油基聚合物、组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]化肥和农药是农业生产中必不可少的投入品，农用助剂能提高农药和化肥的利用率对于农业增产、农民增收功不可没。但随着社会公众生活水平和消费需求不断提高，人们更加注重安全、健康、环保，对农用助剂的使用也提出了更高要求。世界农化的报告数据显示，在“绿色植保”理念的播植下，全球农用助剂的销售市场，连年保持7％的复合增长率。伴随着“化肥零增长、农药减量”行动的实施，我国正迫切呼唤着更高效、更环保、更绿色、更安全的植保技术，以降低农药化肥使用量，提升农民经济收益。
[0003]可分散油悬浮剂是一种或几种在油类溶剂中不溶的固体农药活性成分分散在非水介质中，依靠乳化分散剂和黏度调节剂形成高度分散且稳定的悬浮液体制剂，具有分散性好、性能稳定、黏着性好、在靶标物增效中作用显著，是一种极具影响力的农药新制剂。同时，使用油类作为分散介质，可降低对环境的污染，显著改善有效成分的渗透性及内吸性，进而明显提高药效。
[0004]但是，可分散油悬浮剂存在以下问题：一、加工难度大，稳定性差；其主要原因是可选择的加工助剂种类少，体系各组分间匹配度要求高；二、以油类为载，比重差值大，需要加入增稠剂调节制剂黏度，来延缓固体粒子沉降速率，减少制剂贮存析油量。常用增稠剂有白炭黑、有机膨润土、凹凸棒土，但白炭黑价格昂贵、凹凸棒土增稠效果不理想，阳离子性的有机膨润土会与乳化剂分散剂中的阴离子助剂结合会加速固体粒子沉降破，坏制剂稳定性，上述问题均限制了工业应用。基于此，申请号为201811391792.4的专利申请文件中，公开了以油酸甲酯为分散介质的烟嘧
·
莠去津油悬浮剂及其制备方法，但是其中用到了10
‑
15％NP系列壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯，环境友好性差，在水中积累使水生生物中毒，已经逐渐被禁用。申请号为200580007232.9的专利申请文件中，公开了以一种环酮基烯醇的油基悬浮剂，但其中也用到了烷基份聚氧乙烯醚及其衍生物，会给环境和对食品带来潜在危害。因此，开发一种安全、环保、高效，可再生的绿色助剂是目前亟待解决的问题。
[0005]目前，植物油基类助剂是开发利用率最高的一种增效助剂，尤其是马来酸酐化植物油，可用于制备众多油脂基材料，如环氧树脂、聚酯树脂(含醇酸树脂)、聚酰胺树脂、光固化材料等，从而用作涂料、油漆、粘合剂、增塑剂等诸多方面。植物油基类助剂是主要成分是植物油及其衍生物组成，但由于植物油本身的性质，导致其他乳化剂难以乳化，最终使其稳定性、相容性差，易析出，这在一定程度上也限制了植物油基类助剂的发展。
[0006]US2013210630A1的专利申请文件中，公开了一种自乳化油，主要应用于农药领域，该专利公开了高温法和加入催化剂法制备马来酸酐改性植物油。其中，马来酸酐改性植物油在用乙醇等进行酯化耗时长达2天，降低了生产效率，同时提升了生产成本，不利用商业化生产。WO2016153913A1的专利申请文件中，公开了一种用于农业的马来酸化天然油衍生
物，虽可以提高药效，但是制备过程中用到了壬基酚聚醚单胺，壬基酚聚醚及其衍生物会对人体、自然环境和食品带来潜在危害，限制了其应用。

技术实现思路

[0007]植物油基类助剂主要成分是植物油及其衍生物组成，是目前开发利用率最高的一种绿色助剂。但因为植物油本身的性质，难以被其他乳化剂乳化，致使其在诸如分散油悬浮剂等农药中使用时，稳定性、相容性差，易析出，这在一定程度上也限制了植物油基类助剂的发展及使用效果。基于此，本专利技术：
[0008]1.要解决的问题
[0009]本专利技术目的之一是为了提供一种可再生、易生物降解、乳化、分散性好的植物油基聚合物及其组合物；
[0010]本专利技术的目的之二是为了提供一种上述植物油基聚合物及其组合物的制备方法，生产过程耗时短、能够控制成本。
[0011]2.技术方案
[0012]为了解决上述问题，本专利技术提供一种植物油基聚合物的制备方法，包括以下步骤:
[0013](1)制备马来酸酐化植物油：马来酸酐与植物油在高温下反应得到马来酸酐化植物油；以重量百分比计算，所述马来酸酐占马来酸酐与植物油总重量的百分比为5～20％；
[0014](2)在植物油存在的环境下，使活性聚合单体与有机胺以滴加的方式接触混合，进行胺化反应；
[0015]其中，所述活性聚合单体为马来酸酐化植物油；
[0016]所述有机胺为亚烷基胺、聚醚胺和烷醇酰胺中的一种或者多种；
[0017]所述植物油占植物油、活性聚合单体以及有机胺总重量的百分比为30～70％；
[0018]所述活性聚合单体与有机胺的量，按照酸酐摩尔数以及伯胺基摩尔数来计算，所述酸酐与伯胺基的摩尔比值为(1～2)：1；
[0019](3)进行季铵化反应，期间蒸馏回收季铵试剂，得到以植物油为溶剂的季铵化植物油基聚合物；
[0020]所述有机胺的添加量与季铵化试剂的摩尔配比为1：(1～2.2)。
[0021]进一步地，所述步骤(1)中，马来酸酐与植物油在190～230℃下，反应得到马来酸酐化植物油；
[0022]当马来酸酐的含量降低至1～2％时(可以利用气相色谱进行检测)，反应结束；
[0023]随后，通过加热抽真空处理，对游离的马来酸酐进一步去除处理；所述加热抽真空的条件如下：温度为50～150℃，真空度为0.02～0.098MPa，时间为0.5～1.5小时，并利用冷凝装置进行回收备用。
[0024]进一步地，步骤(1)中，所述植物油为蓖麻油、大豆油、橄榄油、花生油、菜籽油、玉米油、芝麻油、棉花油、油菜油、红花油、亚麻籽油、棕榈油、葡萄籽油、黑黄蒿油、南瓜油、核油、琉璃苣籽油、木胚油、杏仁油、阿月浑子油、扁桃油、昆士兰果坚果油、鳄梨油、沙棘油、大麻油、榛子油、月见草油、野玫瑰油、蓟油、胡桃油、向日葵油、麻风树籽油和地沟油中的一种或多种混合。
[0025]进一步地，步骤(1)中，所述马来酸酐化植物油通式包括但不限于通式(1)、(2)和
(3)：
[0026][0027][0028]进一步地，所述步骤(2)中，活性聚合单体与有机胺的具体接触方式为以下任意一种：
[0029]先将活性聚合单体、植物油接触混合，然后，将所述有机胺采用滴加的方式加入；
[0030]滴加过程中的温度为60～95℃，滴加时间为0.5～3h小时；
[0031]滴加完毕，进行真空脱气胺化，温度为120～160℃，时间为2～7小时；
[0032]或者，先将所述有机胺与植物油接触混合，然后，将活性聚合单体采用滴加的方式加入；
[0033]滴加过程中的温度为60～95℃，滴加时间为0.5～3h小时；
[0034]滴加完毕，进行真空脱气胺化，温度为120～160℃，时间为2～7小时。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物油基聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备马来酸酐化植物油：马来酸酐与植物油在高温下反应得到马来酸酐化植物油；以重量百分比计算，所述马来酸酐占马来酸酐与植物油总重量的百分比为5～20％；(2)在植物油存在的环境下，使活性聚合单体与有机胺以滴加的方式接触混合，进行胺化反应；其中，所述活性聚合单体为马来酸酐化植物油；所述有机胺为亚烷基胺、聚醚胺和烷醇酰胺中的一种或者多种；所述植物油占植物油、活性聚合单体以及有机胺总重量的百分比为30～70％；所述活性聚合单体与胺的量，按照酸酐摩尔数以及伯胺基摩尔数来计算，所述酸酐与伯胺基的摩尔比值为(1～2)：1；(3)进行季铵化反应，得到以植物油为溶剂的季铵化植物油基聚合物；所述季铵化试剂的添加量与有机胺的摩尔配比为(1～2.2)：1。2.根据权利要求1所述的植物油基聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，马来酸酐与植物油在190～230℃下，反应得到马来酸酐化植物油；当马来酸酐的含量降低至1～2％时，反应结束；随后，进行加热抽真空处理；所述加热抽真空的条件如下：温度为50～150℃，真空度为0.02～0.098MPa，时间为0.5～1.5小时。3.根据权利要求1所述的植物油基聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，活性聚合单体与有机胺的具体接触方式为以下任意一种：先将活性聚合单体、植物油接触混合，然后，将所述有机胺采用滴加的方式加入；滴加过程中的温度为60～95℃，滴加时间为0.5～3h小时；滴加完毕，进行真空脱气胺化，温度为120～160℃，时间为2～7小时；或者，先将所述有机胺与植物油接触混合，然后，将活性聚合单体采用滴加的方式加入；滴加过程中的温度为60～95℃，滴加时间为0.5～3h小时；滴加完毕，进行真空脱气胺化，温度为120～160℃，时间为2～7小时。4.根据权利要求3所述的植物油基聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述与季铵化试剂进行反应，期间蒸馏回收季铵化试剂，得到以植物油为溶剂的季铵化植物油基聚合物；所述季铵化反应温度为60～90℃，反应时间为1～3h。5.根据权利要求1所述的植物油基聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述活性聚合单体经过胺化反应后，含有如下结构通式(8)和/或(9)的产物：
其中R
13
表示亚烷基胺残基或者聚醚胺残基；其中R
14
亚烷基胺残基或者聚醚胺残基。
6.根据权利要求1
‑
5任一所述的植物油基聚合物的制备方法，其特征在于：制备得到的产物中，包括如下通式(10)和/或(11)结构表示的季铵化植物油基聚合物：其中，其中R
13
...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦敦忠，王磊，
申请(专利权)人：江苏擎宇化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：