[发明专利]二元酸双一乙酰环氧植物油酯及其合成方法

说明书

本发明公开了一种具有如式(I)或(II)所示结构的二元酸双一乙酰环氧植物油酯，可作为增塑剂应用于塑料中，其合成步骤包括：1)植物油与醇进行酯交换反应合成植物油单酯；2)将植物油单酯与二元酸进行酯化反应合成二元酸双植物油酯；3)将二元酸双植物油酯与乙酰化试剂反应合成二元酸双一乙酰植物油酯；4)将二元酸双一乙酰植物油酯与双氧水进行环氧化反应合成二元酸双一乙酰环氧植物油酯。本发明的制备工艺简单，成本低，将其作为增塑剂应用于电线电缆料中，具有制品耐老化性好，低温冲击脆化性能好，以及更佳的抗析出和迁移，是一种性质更加优良的无毒塑料增塑剂，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及一种增塑剂，具体涉及一种二元酸双一乙酰环氧植物油酯，此外，本发明还涉及一种该二元酸双一乙酰环氧植物油酯的合成方法。

背景技术

近年来，随着人们环境保护意识的增强，医药、食品包装、日用品、玩具等塑料制品对增塑剂提出了更高的卫生要求。长期以来增塑剂主要是以邻苯类产品为主，但是人们发现该类增塑剂对人体有某些毒副作用，为此，欧盟食品安全机构(EFSA)规定了邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二辛酯(DOA)等浓度的限量，所以，无毒环保的增塑剂成为当下全球增塑剂研究的重点。

由于环氧植物油具有良好的耐热性、耐光性、互渗性、低温柔韧性，且挥发度低等特性，近年来在塑料工业中应用广泛，是美国食品药物管理局(FDA)批准的唯一可用于仪器包装材料的增塑剂，特别适用于食品/药品塑料包装材料、儿童玩具以及家庭装饰材料等有严格环保要求的领域。然而，环氧植物油的分子量及粘性较大，流动性差，限制了其进一步应用。甘油酯型增塑剂具有较低的分子量以及较高的沸点和闪点，粘度低，流动性好，但其低温增塑性能不及环氧植物油。

在申请人已获授权的发明专利CN102285946B中，申请人结合环氧大豆油和三醋酸甘油酯二者结构的特征和性质，合成出一种新型环保增塑剂二乙酰环氧植物油酸甘油酯，其增塑作用及效果与环氧大豆油相似，且分子量低，流动性好。但在二乙酰环氧植物油酸甘油酯的后续应用研究中，申请人发现，当将其应用在要求比较高的电线电缆行业时，其低温冲击脆化性能以及老化后的断裂拉伸应变最大变化率达不到行业要求。因此，开发一种既具有与环氧植物油相似增塑效果，但分子量低、流动性好的物质作为增塑剂是十分必要的。

因此，申请人对二乙酰环氧植物油酸甘油酯进行了改进，利用新工艺合成出一种二元酸双一乙酰环氧植物油酯，应用于电线电缆料中，其制品比二乙酰环氧植物油酸甘油酯制品的耐老化性好，低温冲击脆化性能好，且更加的抗析出和迁移，是一种性质更加优良的无毒塑料增塑剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐老化性好，低温冲击脆化性能好，抗析出和迁移性好的增塑剂二元酸双一乙酰环氧植物油酯，本发明的另一目的在于提供一种该增塑剂的合成方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明以植物油与醇为起始原料，通过1)酯交换反应：植物油与醇进行酯交换反应合成植物油单酯；2)酯化反应：将步骤1)中生成的植物油单酯与二元酸进行酯化反应合成二元酸双植物油酯；3)乙酰化反应：将步骤2)中生成的二元酸双植物油酯与乙酰化试剂反应合成二元酸双一乙酰植物油酯；以及步骤4)环氧化反应：将步骤3)中生成的二元酸双一乙酰植物油酯与双氧水进行环氧化反应合成二元酸双一乙酰环氧植物油酯等步骤，合成得到了耐老化性好，低温冲击脆化性能好，抗析出和迁移性好的增塑剂二元酸双一乙酰环氧植物油酯，其具有如下式(I)或式(II)所示的结构：

其中：所述R₁、R₂、R₃各自独立地、相同或不同地选自植物油中20个碳原子以下的脂肪酸；R为脂烃基或芳烃基。