[发明专利]氯代环氧脂肪酸甲酯复合物或主增塑剂制备方法及产品

说明书

本发明公开了一种氯代环氧脂肪酸甲酯复合物或生物基无苯主增塑剂制备方法，包括：对脂肪酸甲酯进行一次氯化，当增重达到设定含量I后，得氯代脂肪酸甲酯；加入环氧脂肪甲酯，进行二次氯化，当总的增重达到设定含量II后，得氯代环氧脂肪酸甲酯复合物体系液；脱气降酸得到低酸值的氯代环氧脂肪酸甲酯复合物；可选择的，加入稳定剂，生成无苯生物基增塑剂。本发明通过两步通氯法，不仅提高了产品的耐析出性能，而且保障了产品的塑化效率及耐热稳定性能。得到的产品为生物基、耐析出、气味低、价格低、增塑剂效率高、酸值低、兼具光、热稳定性等优点。被广泛的应用于在PVC透明薄膜及PVC地板等领域。

技术领域

本发明属于环保增塑剂技术领域，具体涉及一种氯代环氧脂肪酸甲酯复合物或生物基无苯主增塑剂的制备方法及产品。

背景技术

目前PVC增塑剂的市场需求量超过300万吨/年，其中石油基增塑剂总量占90％以上，不环保的增塑剂如DOP、DBP及氯化石蜡等增塑剂总占比超过50％以上。

增塑剂按相容性可分为主增塑剂和辅助增塑剂。作为主增塑剂，其分子不仅能进入高分子材料的不定型区，而且能插入结晶区，可单独使用。而辅助增塑剂，其分子只能进入高分子材料的不定型区，不能或仅少量能插入结晶区，只能与主增塑剂配合使用，单独使用容易析出。

相比传统石油基增塑剂，生物基无苯增塑剂原料来源于可再生资源，具有减碳、可持续、可降解等优点。常见的生物基增塑剂有氯代脂肪酸甲酯、环氧大豆油和环氧脂肪酸基酯等，由于其原料未充分精制或存在不饱和部分，使得单独使用与PVC相容性较差，无法全用生物基增塑剂作为主增塑剂。并且目前生物基增塑剂产品较石油基产品增塑剂普遍存在酸值偏高，气味大，使得制品的光、热老化性能差，腐蚀金属制品等缺点，限制了其在PVC制品中的应用。

专利文献CN201610751753.5公布了一种高效氯代脂肪酸甲酯复合增塑剂，通过将氯代甲酯基油脂类、环氧油脂、环氧脂肪酸基酯与对苯类、二甘醇二苯甲酸酯类主增塑剂复合而成，然而纯植物基的氯代脂肪酸甲酯无法达到主增塑剂效果。

专利文献CN201010283862.1公布了一种氯代环氧脂肪酸甲酯增塑剂的制备方法，克服了环氧脂肪酸甲酯的相容性问题。环氧脂肪酸甲酯，需要足够的通氯量才能保障其耐析出性能，该通氯量下，由于通氯时间过长,产品颜色变深，环氧基团开环，导致耐温性能下降；而通氯时间过短，产品相容性低，单独使用析出严重，无法作为主增塑剂使用。因此氯代环氧脂肪酸甲酯，无法同时满足耐析出性，耐热稳定性及高增塑剂效率等的要求。

专利文献CN201510412956.7公布了一种高相容性改性环氧增塑剂制备方法及产品，其采用有机酸和双氧水将植物油脂分子结构中的部分不饱和键进行环氧化，得到部分环氧的植物油脂中间产品，然后用氯气为氯化剂将中间产物中剩余的不饱和键进行氯化反应，大大提高了与PVC的相容性。但是环氧植物油脂颜色相对较深、增塑效率不太理想，降低了其在市场中的推广。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种氯代环氧脂肪酸甲酯复合物或生物基无苯主增塑剂制备方法。本发明通过两步通氯法，分步将脂肪酸甲酯及环氧脂肪酸甲酯进行氯化反应，不仅提高产品的耐析出性能，而且保障了产品的塑化效率及耐热稳定性能。得到产品为生物基、耐析出、气味低、价格低、增塑剂效率高、酸值低、兼具光、热稳定性等优点。

一种氯代环氧脂肪酸甲酯复合物或生物基无苯主增塑剂制备方法，包括：对脂肪酸甲酯进行一次氯化，当增重到设定含量I后，得氯代脂肪酸甲酯；加入环氧脂肪甲酯，进行二次氯化，当总的增重达到设定含量II后，得氯代环氧脂肪酸甲酯复合物体系液；脱气降酸得到低酸值的氯代环氧脂肪酸甲酯复合物；可选择的，加入稳定剂，生成无苯生物基增塑剂。

作为优选，设定含量I为一次氯化后增重占体系总重的10％-50％。进一步优选为15％-45％；更进一步优选为25％-35％。