一种环氧松香酯及其应用于制备改性聚氯乙烯的方法技术

本发明专利技术属于松香酯及其应用的技术领域，具体涉及一种环氧松香酯及其应用于制备改性聚氯乙烯的方法，所述环氧松香酯包括氢化松香缩水甘油酯、丙烯海松酸二缩水甘油酯、富马海松酸三缩水甘油酯的一种或以上。将增塑剂分散处理，加入聚氯乙烯进行加热搅拌，得到改性聚氯乙烯；所述增塑剂包括环氧松香酯以及环氧大豆油，或包括四羟烷基脲、聚羟基丁酸酯、聚(L

【技术实现步骤摘要】
一种环氧松香酯及其应用于制备改性聚氯乙烯的方法


[0001]本专利技术属于松香酯及其应用的
，具体涉及一种环氧松香酯及其应用于制备改性聚氯乙烯的方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)是一种全球应用性广泛、产量大的通用塑料。在建筑材料、食品包装、航天、皮革、儿童玩具等获得广泛应用。常用增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂均是石油化工产品，且具有毒性。急需寻找一种生物基绿色、环保增塑剂，用于替代传统增塑剂的应用。
[0003]松香是产量丰富、可再生资源，其三元菲环结构上具备特征活性官能团，利于深加工利用。
[0004]因此，本专利技术以松香为原料制备绿色环保的环氧松香酯，并用其替代传统有毒的邻苯二甲酸酯类增塑剂得到改性聚氯乙烯，这不仅拓展了天然产物的应用领域和应用范围，而且提高了聚氯乙烯行业的性能。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术目的在于提供一种环氧松香酯及其应用于制备改性聚氯乙烯的方法，通过对松香进行加工利用得到绿色产品，并应用于增塑改性聚氯乙烯，得到机械性能优异的聚氯乙烯产品。
[0006]本专利技术的
技术实现思路
如下：
[0007]本专利技术提供了环氧松香酯的制备方法，包括如下步骤：分别将氢化松香、丙烯海松酸、富马海松酸与环氧氯丙烷和催化剂先于100～120℃温度下反应2～3h，之后降温进行脱氯反应，加入氢氧化钠和氧化钙(脱氯反应得到的氯化氢和氢氧化钠中和，所产生的水被氧化钙吸收)继续反应，之后过滤、真空脱除溶剂，最后制得环氧松香酯，分别为氢化松香缩水甘油酯、丙烯海松酸二缩水甘油酯以及富马海松酸三缩水甘油酯；
[0008]所述催化剂包括苄基三乙基氯化铵、N,N
‑
二甲基苯胺、二异丙基乙胺、六甲基磷酰胺以及三乙胺的一种；
[0009]所述脱氯反应的反应条件为50～70℃下脱氯反应3～4h；
[0010]所述丙烯海松酸的制备为：在加热至180～200℃的松香中加入丙烯酸进行加成反应，升温至200～210℃，反应3～5h，得到的产物通过钾盐法提纯，即得到纯化的丙烯海松酸；
[0011]所述富马海松酸的制备为：在松香中加入富马酸进行加成反应，升温至180～210℃，反应3～5h，得到的产物通过钾盐法提纯，即得到纯化的富马海松酸；
[0012]所述钾盐法的操作为将丙烯海松酸或者富马海松酸溶于乙醇中，加热溶解氢氧化钾乙醇溶液，将溶液分次倒入丙烯海松酸或者富马海松酸溶解液中，不断搅拌，生成丙烯海松酸钾盐或者富马海松酸钾盐，对钾盐进行抽滤得到的滤渣放进乙醇洗涤，取出钾盐加入
氢氧化钾和去离子水，水浴加热搅拌直至滤渣钾盐完全溶解，测定溶液pH＞10为止，之后加入盐酸水溶液，待溶液较为浑浊时再加入过量的去离子水，测得pH＝2时，即表明丙烯海松酸盐或富马海松酸盐已经完全反应生成丙烯海松酸或富马海松酸，再进行洗涤和干燥，即得到纯化的丙烯海松酸或者富马海松酸。
[0013]本专利技术还提供了一种环氧松香酯应用于制备改性聚氯乙烯的方法，包括如下步骤：将增塑剂分散处理，加入聚氯乙烯进行加热搅拌，得到改性聚氯乙烯；
[0014]所述增塑剂包括环氧松香酯以及环氧大豆油，或包括四羟烷基脲、聚羟基丁酸酯、聚(L
‑
丙交酯
‑
co
‑
乙交酯)的一种或以上；
[0015]所述环氧松香酯包括氢化松香缩水甘油酯、丙烯海松酸二缩水甘油酯、富马海松酸三缩水甘油酯的一种或以上；
[0016]所述增塑剂与聚氯乙烯的使用质量比为(0.3～0.5)：(0.8～1.5)；
[0017]所述加热搅拌的加热温度为30～60℃，加热0.3～1.5h；
[0018]所述增塑剂分散处理所采用的溶剂包括四氢呋喃、环己酮、二氯乙烷、丙酮以及苯的一种。
[0019]本专利技术还提供了一种上述所制备的环氧松香酯在增塑改性塑料薄膜方面的应用。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]本专利技术的环氧松香酯，为通过对松香进行深加工得到的全生物基的绿色产品，原料来源易得，合成工艺简单，所得氢化松香缩水甘油酯、丙烯海松酸二缩水甘油酯以及富马海松酸三缩水甘油酯等松香酯产品结构稳定，有助于拓展松香产品等天然产物的应用领域和应用范围；
[0022]本专利技术所制备的环氧松香酯可用于增塑改性聚氯乙烯，环氧松香酯作为增塑剂分子可插入聚氯乙烯分子链之间，增塑剂极性部分与聚氯乙烯作用，削弱了聚氯乙烯分子间的作用力，达到改善聚氯乙烯的塑性和柔韧性，增强聚氯乙烯的机械性能，增塑改性之后的断裂伸长率高达400％甚至更高，有助于提高聚氯乙烯产品的性能，拓展了聚氯乙烯的应用和发展使用领域。
附图说明
[0023]图1为本专利技术得到的环氧松香酯的红外光谱图；
[0024]图2为氢化松香缩水甘油酯的制备流程图；
[0025]图3为丙烯海松酸二缩水甘油酯的制备流程图；
[0026]图4为富马海松酸三缩水甘油酯的制备流程图。
具体实施方式
[0027]以下通过具体的实施案例以及附图说明对本专利技术作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
[0028]若无特殊说明，本专利技术的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。
[0029]实施例1
[0030]一种环氧松香酯的制备以及改性聚氯乙烯的方法：
[0031]1)氢化松香缩水甘油酯的制备：将50g氢化松香与170g环氧氯丙烷、0.38g催化剂苄基三乙基氯化铵加入到烧瓶中，在氮气保护下，在100℃反应2h，之后降温至50℃下反应3h进行脱氯反应，加入6.6g氢氧化钠和9.3g氧化钙，继续反应3h，用硅藻土过滤，真空脱除溶剂即得红棕色粘稠液体
‑
氢化松香缩水甘油酯，环氧当量为380g
·
mol
‑1(理论值为358g
·
mol
‑1)，如图2所示，为采用氢化松香制备成氢化松香缩水甘油酯的工艺路线；
[0032]用傅里叶变换红外光谱仪检测样品的特征峰，测量范围：500～4000cm
‑1，得到的红外图谱如图1所示，从图中可以看出a曲线中在1726cm
‑1和910cm
‑1处新生成酯基C＝O伸缩振动特征峰和环氧基骨架伸缩振动吸收峰，说明合成氢化松香缩水甘油酯；
[0033]2)改性聚氯乙烯的制备：将0.8g氢化松香缩水甘油酯、0.4g环氧大豆油溶解于50mL四氢呋喃中，加入3g聚氯乙烯粉水浴加热至40℃，加热0.3h，一边加热一边搅拌，将烧杯内的溶液倒入表面皿内，放进干燥箱中41℃下干燥24h，待溶剂挥发干净，制得改性聚氯乙烯薄膜。
[0034]实施例2
[0035]一种环氧松香酯的制备以及改性聚氯乙烯的方法：
[0036]1)氢化松香缩水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧松香酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：分别将氢化松香、丙烯海松酸、富马海松酸与环氧氯丙烷和催化剂先于100~120℃温度下反应2~3h，之后降温进行脱氯反应，最后制得环氧松香酯，分别为氢化松香缩水甘油酯、丙烯海松酸二缩水甘油酯以及富马海松酸三缩水甘油酯。2.由权利要求1所述的环氧松香酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括苄基三乙基氯化铵、N,N
‑
二甲基苯胺、二异丙基乙胺、六甲基磷酰胺以及三乙胺的一种。3.由权利要求1所述的环氧松香酯的制备方法，其特征在于，所述脱氯反应的反应条件为在50~70℃下反应3~4h。4.由权利要求1所述的环氧松香酯的制备方法，其特征在于，所述丙烯海松酸的制备为：在加热至180~200℃的松香中加入丙烯酸进行加成反应，升温至200~210℃，反应3~5h，得到的产物通过钾盐法提纯，即得到纯化的丙烯海松酸。5.由权利要求1所述的环氧松香酯的制备方法，其特征在于，所述富马海松酸的制备为：在松香中加入富马酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁祥军，高克强，杨朝兰，翟桂莲，朱其安，
申请(专利权)人：广州安赛化工有限公司，
类型：发明
国别省市：