一种增塑剂的制备方法和产品及其应用技术

本发明专利技术公开了一种增塑剂的制备方法和产品及其应用，将甘油、生物基酸酐和1,8

【技术实现步骤摘要】
一种增塑剂的制备方法和产品及其应用


[0001]本专利技术属于增塑剂制备领域，具体涉及到一种增塑剂的制备方法和产品及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，许多研究致力于开发使用生物基增塑剂，诸如生物基聚酯、微生物基聚酯、天然橡胶及衍生物和生物基聚酰胺等。相比于利用生物基增塑剂而言，植物油成为一种更理想的增塑剂替代品，其优点在价格低廉、原料绿色可持续、安全无害。
[0003]大豆油是世界上生产最多的植物油，大豆油及其衍生品环氧大豆油在聚合物材料的增塑应用十分广泛，其开发利用极具潜在价值。
[0004]目前，直接使用蓖麻油和大豆油对PLA进行增塑改性，由于植物油与PLA之间的相容性差，其结果不理想。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种增塑剂的制备方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种增塑剂的制备方法，包括，
[0009]将甘油、生物基酸酐和1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯DBU混合，搅拌均匀，油浴加热反应后加入稀盐酸酸化处理，中和DBU，加入饱和食盐水萃取2～3次，再用乙酸乙酯萃取2～3次，溶剂真空减压蒸馏蒸干，得白色粘稠状产物，即生物基多元羧酸；
[0010]将生物基多元羧酸与环氧大豆油混合，加入催化剂，氮气氛围保护下油浴反应；
[0011]反应结束后，经过后处理除去产物中的催化剂，将所得产物经真空干燥，得到产物即增塑剂。
[0012]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：甘油与生物基酸酐的摩尔比为1：3.15mol。
[0013]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯DBU与甘油的摩尔比为0.15：1。
[0014]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述油浴加热反应，其中，反应温度为100～130℃，反应时间为12～24h。
[0015]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述中和DBU，其中，通过添加1mmo/L的稀盐酸中和。
[0016]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述将生物基多元羧酸与环氧
大豆油混合，其中，生物基多元羧酸中的羧基与环氧大豆油中环氧基团的摩尔当量比为0.2～1.0。
[0017]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述催化剂包括4
‑
二甲氨基吡啶，催化剂添加量为0.3～0.5wt％。
[0018]作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案，其中：所述氮气氛围保护下油浴反应，反应温度为100～130℃，反应时间为10～60min。
[0019]本专利技术的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种增塑剂产品。
[0020]本专利技术的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种增塑剂产品在制备聚乳酸共混物中的应用。
[0021]本专利技术有益效果：
[0022](1)本专利技术提供首次提出了一种全新的生物基增塑剂的制备方法，以甘油和生物基酸酐为原料，反应合成生物基多元羧酸，利用羧酸和环氧大豆油的开环反应，制备一系列含有柔性长碳链的增塑剂(BP
‑
R)，具有良好的塑化效果，同时优选羧基与环氧基团的摩尔当量比为0.4，塑化材料的断裂伸长率达到最佳水平。
[0023](2)本专利技术增塑剂展现出良好的耐油、耐水性和抗接触迁移能力，在低温和光照环境下的质量损失小，BP
‑
R增塑剂更稳定。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0025]图1为本专利技术实施例1中生物基多元羧酸的合成路线图。
[0026]图2为本专利技术实施例1中生物基增塑剂BP
‑
R的合成路线及与PLA的反应图。
[0027]图3为本专利技术实施例1中生物基多元羧酸B3氢谱1H NMR谱图。
[0028]图4为本专利技术实施例1中生物基多元羧酸B3碳谱
13
C NMR谱图，氘代试剂：D2O。
[0029]图5为本专利技术实施例1中生物基多元羧酸B3的红外谱图。
[0030]图6为本专利技术实施例1中PLA、PLA/BP
‑
R共混物的断面SEM图(
×
2000)，其中，(a)PLA/BP
‑
0.2，(b)PLA/BP
‑
0.4，(c)PLA/BP
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0.6，(d)PLA/BP
‑
0.8，(e)PLA/BP
‑
1.0，(f)纯PLA。
[0031]图7为本专利技术实施例3中BP
‑
R增塑PLA共混物的挥发质量损失对比图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0033]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0034]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指
同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0035]本专利技术中聚乳酸(PLA)的重均分子量为15
‑
20万，分子量分布指数为1.4
‑
2.3，其他原料，均为普通市售产品。
[0036]实施例1
[0037](1)生物基多元羧酸的合成：
[0038]取甘油10g(0.109mol)、丁二酸酐32.324g，0.343mol(OH含量的1.05倍)、DBU(5％mol羟基含量)2.489g于250mL两口圆底烧瓶中，充分搅拌混合后，将两口烧瓶移入120℃的油浴锅中，机械搅拌24h，反应结束后，进行后处理，加入200mL 1mmo/L的稀盐酸，酸化处理，中和DBU；
[0039]加入饱和食盐水(200mL
×...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增塑剂的制备方法，其特征在于：包括，将甘油、生物基酸酐和1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯DBU混合，搅拌均匀，油浴加热反应后加入稀盐酸酸化处理，中和DBU，加入饱和食盐水萃取2～3次，再用乙酸乙酯萃取2～3次，溶剂真空减压蒸馏蒸干，得白色粘稠状产物，即生物基多元羧酸；将生物基多元羧酸与环氧大豆油混合，加入催化剂，氮气氛围保护下油浴反应；反应结束后，除去产物中的催化剂，将所得产物经真空干燥，得到产物即增塑剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：甘油与生物基酸酐的摩尔比为1：3.15。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯DBU与甘油的摩尔比为0.15：1。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高成涛，李娟，罗珊珊，秦舒浩，孙静，张黎，王彦文，宋璐，黄绍文，李剑，单艳茹，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：