CN107778475A - Ptmeg类无毒塑化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了PTMEG类无毒塑化剂及其制备方法,所述PTMEG类无毒塑化剂可替代邻苯二甲酸酯(欧美已禁用),解决国内PTMEG过剩的局面,延伸产业链条,增强企业的抗风险能力;制备方法方面,由于酯化反应属于微放热反应,升高温度对反应不利,但温度过低,反应速率过慢,本申请通过对于反应温度以及催化剂的特定选取,加快反应速率,缩短反应时间,简化后处理工序,高效完成酯化反应。
Description
技术领域
本发明涉及增塑剂生产领域,尤其是PTMEG类无毒塑化剂及其制备方法。
背景技术
增塑剂是一种“类溶剂”的物质。加入到塑料、树脂或弹性体等物质中时能改进它们的加工性能,增加可塑性、柔韧性、拉伸性或膨胀性的物质。加入增塑剂可以降低塑料的熔融黏度、玻璃化温度和弹性体的弹性模量,而不会改变被增塑性物质的化学性质。因此可根据工艺加工要求广泛用于塑料生产和塑料制品加工。
国内PTMEG装置,自2014年以来,因国际原油价格暴跌导致化工产品价格长期低位运行,装置运行经济效益较差。一方面,作为PTMEG下游主流市场---国内外氨纶市场目前已经进入平稳发展期,需求增量不大;另国内PTMEG已建成项目较多,装置运行越来越稳定,装置负荷不断提升,国内PTMEG即将面临产能过剩的局面,行业竞争会越来越激烈。另一方面,作为主流塑化剂的邻苯二甲酸酯在欧美等国被禁止使用后,国内生产企业纷纷寻找新型无毒代用品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种PTMEG类无毒塑化剂。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述PTMEG类无毒塑化剂的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种PTMEG类无毒塑化剂,为聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)二苯甲酸酯塑化剂,具有(Ⅰ)所示结构,n=40~42:
上述PTMEG类无毒塑化剂的制备方法,具体步骤如下:
通过加料泵向搅拌釜式反应器内每加入10~20mol苯,然后依次加入苯甲酸1~5mol、分子量3000的PTMEG1~3mol、罗门哈斯强酸性阳离子树脂(作为催化剂)1~10g,然后密封反应釜,打开搅拌以及外部冷凝器的循环水控制阀,升温至80~120℃,反应过程中通过苯将反应产物水带出反应釜,然后冷凝分层,上层液体返回反应釜,下层液体排出,反应3h达到反应终点,开启真空泵,控制反应釜的压力-0.0001~-0.001MPa,收集210~230℃以上的馏分。
优选的,上述PTMEG类无毒塑化剂的制备方法,所述苯甲酸:PTMEG的摩尔比为2.1:1,温度100℃。
本发明的有益效果是:
上述PTMEG类无毒塑化剂,可替代邻苯二甲酸酯(欧美已禁用),解决国内PTMEG过剩的局面,延伸产业链条,增强企业的抗风险能力,相比于DOP、DBP具有增塑效率高、毒性小、与聚合物相溶性好、挥发性低、渗出性低等优点,同时使用性能与DOP相当,可作为聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、等许多树脂的主增塑剂;制备方法方面,由于酯化反应属于微放热反应,升高温度对反应不利,但温度过低,反应速率过慢,本申请通过对于反应温度以及催化剂的特定选取,加快反应速率,缩短反应时间,简化后处理工序,高效完成酯化反应。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1
搅拌釜式反应器有效容积为5L,通过加料泵向反应釜内加入15mol苯,然后依次加入苯甲酸3.15mol、分子量3000的PTMEG1.5mol、罗门哈斯强酸性阳离子树脂5g,然后密封反应釜,打开搅拌以及外部冷凝器的循环水控制阀,升温至100℃,反应过程中通过苯将反应产物水带出反应釜,然后冷凝分层,上层液体返回反应釜,下层液体排出,反应3h达到反应终点,开启真空泵,控制反应釜的压力-0.0008MPa,收集220℃以上的馏分,取名样品1,产品收率70%,样品通过质谱-色谱连用分析,确定结构式如下,n=42:
实验例
分别采用样品1和DBP(邻苯二甲酸二丁酯)做为塑化剂添加到PVC树脂中(添加比例均为总重的30%),经过混炼、挤出、成型,制得含有不同塑化剂的塑料,分别命名为塑料1、塑料2。
抗拉强度测试方法
测试方法 | ISO527 |
标距 | 50mm |
拉伸速度 | 50m/min |
样条规格 | 哑铃状160*10*4 |
添加不同塑化剂塑料的抗拉强度结果
添加不同塑化剂塑料 | 抗拉强度MPa |
塑料1 | 15 |
塑料2 | 12 |
相比于传统塑化剂DBP,新合成的样品1可以提高塑料制品的抗拉强度,可以很好地替代传统塑化剂DBP。
上述参照实施例对该PTMEG类无毒塑化剂及其制备方法进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种PTMEG类无毒塑化剂,其特征在于:为聚四亚甲基醚二醇二苯甲酸酯塑化剂,具有(Ⅰ)所示结构,n=40~42:
2.权利要求1所述PTMEG类无毒塑化剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:
通过加料泵向搅拌釜式反应器内每加入10~20mol苯,然后依次加入苯甲酸1~5mol、分子量3000的PTMEG1~3mol、罗门哈斯强酸性阳离子树脂1~10g,然后密封反应釜,打开搅拌以及外部冷凝器的循环水控制阀,升温至80~120℃,反应过程中通过苯将反应产物水带出反应釜,然后冷凝分层,上层液体返回反应釜,下层液体排出,反应3h达到反应终点,开启真空泵,控制反应釜的压力-0.0001~-0.001MPa,收集210~230℃以上的馏分。
3.根据权利要求2所述的PTMEG类无毒塑化剂的制备方法,其特征在于:所述苯甲酸:PTMEG的摩尔比为2.1:1,温度100℃。
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