[发明专利]一种乳酸基环保增塑剂的制备方法及其应用

摘要

一种乳酸基环保增塑剂的制备方法及其应用，属于精细化学品合成及塑料助剂应用技术领域。本发明使用乳酸、多元醇和乙酸酐为主要原料，通过酯化和乙酰化两步反应得到粗品环保增塑剂，粗品经脱带水剂、脱醇分离后获得提纯后的乳酸酯，其分子结构是一种带有支链的低聚酯。本发明利用乳酸分子中具有羟基和羧基的官能结构，进行分子的改造及结构的官能团化，制备所得的环保型增塑剂粘度低，颜色浅，无苯环结构，低毒环保，容易生物降解，与PVC相容性好，耐有机溶剂迁移，适合工业化生产。本发明制备所得的新型乳酸基环保增塑剂，有望替代传统的邻苯二甲酸类增塑剂。

主权项

1.一种乳酸基环保增塑剂的制备方法，其特征在于使用乳酸、高碳醇和乙酸酐为主要原料，通过酯化和乙酰化两步反应得到产品乳酸基环保增塑剂，其分子结构是一种带有支链的低聚酯，具体步骤如下：（1）酯化反应：在反应器中加入反应物乳酸和高碳醇，常温条件下搅拌10min至两种原料形成混合均匀的液体，测量酸值；然后加入催化剂和带水剂：其中乳酸和高碳醇的酸醇摩尔比为0.8‑3.0︰1，催化剂用量为反应物摩尔总量的0.3%‑1.0%，带水剂用量为反应物总质量的6%‑20%；20min内加热搅拌至反应温度为110‑140℃，然后继续反应3‑6h；反应过程中生成的水与带水剂共沸从而带出反应体系，当酸值不再降低时结束反应；自然冷却至50℃以下，‑0.1MPa真空度下减压蒸馏脱去带水剂及未反应醇并回收再利用，得到（寡聚）乳酸支链醇；（2）乙酰化反应：在（寡聚）乳酸支链醇中加入比高碳醇摩尔量过量6%‑10%的乙酸酐，控制乙酸酐的滴加速度以控制反应温度在70±2℃，继续搅拌反应6‑8h，体系温度接近室温时反应结束，得到乙酰化（寡聚）乳酸支链醇粗品；（3）产品的分离与提纯：对步骤（2）所得乙酰化（寡聚）乳酸支链醇粗品减压蒸馏除去乙酸、过量乙酸酐及低沸点杂质并回收，用质量分数10%的NaHCO3溶液中和后水洗，使用分液漏斗将水分出，再‑0.1MPa减压蒸馏除去水分，得到精制的乙酰化（寡聚）乳酸支链醇，即产品乳酸基环保增塑剂；所述高碳醇为2‑丙基庚醇、十二醇或癸醇中的一种；所述催化剂为对甲苯磺酸或浓度为18mol/L的浓硫酸；所述带水剂为环己烷、甲基环己烷、苯或甲苯中的一种。