一种新型增塑剂的制备方法及其在制备PVC软管中的用途技术

本发明专利技术提供了一种新型增塑剂的制备方法，将活性炭和氧化石墨烯混合并加入对甲苯磺酸，经醇洗、水洗、冷冻干燥，制得复合气凝胶；将三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸、1,4

Preparation method of a new plasticizer and its application in the preparation of PVC hoses

【技术实现步骤摘要】
一种新型增塑剂的制备方法及其在制备PVC软管中的用途


[0001]本专利技术涉及增塑剂制备
，具体涉及新型增塑剂的制备方法及其在制备PVC软管中的用途。

技术介绍

[0002]增塑剂是世界产量和消费量最大的塑料助剂之一。主要应用在食品包装、医疗器材、电线、电缆、汽车工业、房地产、地板、壁纸、人造革、各类食品医药包装膜等塑料制品领域，市场容量巨大。我国80％以上的塑胶企业通常使用的增塑剂是DOP(邻苯二甲酸二辛酯)、 DBP(邻苯二甲酸二丁酯)和DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)等，主要用在人造革、PVC软管、薄膜、电缆等软制品中，如在人造革制造过程中，PVC和增塑剂用量通常高达1:1(质量比)。
[0003]传统的苯甲酸酯类增塑剂产品中由于增塑剂的析出，经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种途径进入人体，对机体多个系统均有毒性作用，被认为是一种环境内分泌干扰因子。因此，开发无毒、环保型增塑剂成为研究发展的方向，目前市面上例如柠檬酸酯类、聚合物类、离子液体、环氧脂肪酸甲酯类，在国外市场占有量已经达到60％，欧盟、美国等国已经高达85％以上。当前，环保型增塑剂制备过程中有的直接采用酸催化酯化，副反应多，酯化效率不高，且催化剂不可回收，难以降解；制备得到的增塑剂增塑效率不够高，耐迁移性能不够好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中环保型增塑剂在酯化率、增塑效果等方面存在的不足，提供一种新型增塑剂的制备方法，在复合气凝胶催化剂的作用下，采用三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇一次酯化，随后加入乳酸进行二次酯化，再同乙酸酐乙酰化反应，最终制备得到了酯化效率高、增塑效果好、耐迁移性能优良的新型增塑剂。
[0005]为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种新型增塑剂的制备方法，包括如下步骤：S1：将活性炭和氧化石墨烯溶液溶于乙醇中，超声分散25
‑
45min，得到分散液A；向其中加入对甲苯磺酸，超声分散30
‑
60min，得到分散液B；经醇洗、水洗，得到复合水凝胶；经冷冻干燥，制得复合气凝胶；S2：将三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；向其中加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，在温度150
‑
170℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后持续反应4
‑
8h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，减压蒸馏脱除正丁醚和未反应的环己醇，得到产物A；S3：将步骤S1所得产物A和乳酸加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；再向加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，在温度130
‑
150℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后继续反应3
‑
6h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，
减压蒸馏脱除正丁醚及杂质，得到产物B；S4：向步骤S3中缓慢滴加乙酸酐，控制反应温度为60
‑
80℃，持续搅拌3
‑
5h；反应结束后减压蒸馏除去未反应的乙酸酐，用质量分数10%的碳酸氢钠溶液中和，水洗，减压蒸馏脱水，即可得到新型增塑剂。
[0006]优选的，步骤S1的具体步骤为：将1
‑
2份活性炭和4
‑
6份氧化石墨烯溶液溶于40
‑
60份乙醇中，超声分散30
‑
40min，得到分散液A；向其中加入15
‑
25份对甲苯磺酸，在温度60
‑
80℃下超声分散35
‑
45min，得到分散液B；经醇洗、水洗，得到复合水凝胶；经冷冻干燥，制得复合气凝胶。
[0007]优选的，步骤S2的具体步骤为：按摩尔量比1
‑
1.2:1的三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；向其中加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，其中复合气凝胶占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇总质量的1
‑
3%，正丁醚占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇总质量的0.5
‑
1.5%；在温度150
‑
170℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后持续反应4
‑
8h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，在
‑
0.1至
‑
0.05MPa下，减压蒸馏脱除正丁醚和未反应的环己醇，得到产物A。
[0008]优选的，步骤S3的具体步骤为：按摩尔量比0.8
‑
1:2将步骤S1所得产物A和乳酸加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；再向加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，其中复合气凝胶占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇总质量的1.5
‑
2.5%，正丁醚占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇总质量的0.8
‑
1.2%；在温度130
‑
150℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后继续反应3
‑
6h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，在
‑
0.1至
‑
0.05MPa下，减压蒸馏脱除正丁醚及杂质，得到产物B。
[0009]优选的，步骤S4的具体步骤为：按摩尔比1.2
‑
1.5:0.6将乙酸酐滴加入步骤S3所得产物B中，在温度60
‑
80℃下持续搅拌3
‑
5h；反应结束后在
‑
0.1至
‑
0.05MPa下减压蒸馏除去未反应的乙酸酐，用质量分数10%的碳酸氢钠溶液中和，水洗，减压蒸馏脱水，即可得到新型增塑剂。
[0010]上述任意所述新型增塑剂在PVC中的应用。
[0011]优选的，包括如下步骤，将PVC粉末、钙锌稳定剂和增塑剂混合，得到混合物，将混合物放置在160
‑
180℃的热压机平台上压制10
‑
20min，得到改性PVC。
[0012]优选的，包括如下步骤，将40
‑
60份PVC粉末、1
‑
2份钙锌稳定剂和20
‑
30份增塑剂混合，得到混合物，将混合物放置在160
‑
180℃的热压机平台上压制10
‑
20min，得到改性PVC。
[0013]优选的，包括如下步骤，将50份PVC粉末、1.5份钙锌稳定剂和25份增塑剂混合，得到混合物，将混合物放置在170℃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型增塑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将活性炭和氧化石墨烯溶液溶于乙醇中，超声分散25
‑
45min，得到分散液A；向其中加入对甲苯磺酸，超声分散30
‑
60min，得到分散液B；经醇洗、水洗，得到复合水凝胶；经冷冻干燥，制得复合气凝胶；S2：将三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
‑
丁二醇加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；向其中加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，在温度150
‑
170℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后持续反应4
‑
8h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，减压蒸馏脱除正丁醚和未反应的环己醇，得到产物A；S3：将步骤S1所得产物A和乳酸加入反应釜中，在温度40
‑
60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；再向加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，在温度130
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150℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴水流出，随后继续反应3
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6h，至酸值不再降低时停止反应，冷却至常温后，减压蒸馏脱除正丁醚及杂质，得到产物B；S4：向步骤S3中缓慢滴加乙酸酐，控制反应温度为60
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80℃，持续搅拌3
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5h；反应结束后减压蒸馏除去未反应的乙酸酐，用质量分数10%的碳酸氢钠溶液中和，水洗，减压蒸馏脱水，即可得到新型增塑剂。2.根据权利要求1所述的一种新型增塑剂的制备方法，其特征在于，步骤S1的具体步骤为：将1
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2份活性炭和4
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6份氧化石墨烯溶液溶于40
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60份乙醇中，超声分散30
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40min，得到分散液A；向其中加入15
‑
25份对甲苯磺酸，超声分散35
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45min，得到分散液B；经醇洗、水洗，得到复合水凝胶；经冷冻干燥，制得复合气凝胶。3.根据权利要求1所述的一种新型增塑剂的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体步骤为：按摩尔量比1
‑
1.2:1的三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
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丁二醇加入反应釜中，在温度40
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60℃下搅拌混合均匀，测量酸值；向其中加入步骤S1所述复合气凝胶和正丁醚，其中复合气凝胶占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
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丁二醇总质量的1
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3%，正丁醚占三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸和1,4
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丁二醇总质量的0.5
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1.5%；在温度150
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170℃条件下，加热搅拌至分水器中第一滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春媛，
申请(专利权)人：浙江沪天胶带有限公司，
类型：发明
国别省市：