一種生物基增塑劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種生物基增塑劑的制備方法，該方法包括以下步驟：選用工業(yè)生產(chǎn)生物基醇類時(shí)產(chǎn)生的釜底殘余物為原料，按重量比為釜底殘余物∶有機(jī)多元酸∶催化劑＝100∶5～20∶0.05～0.3，將釜底殘余物、有機(jī)多元酸和催化劑加入接有分水器的反應(yīng)器中，在攪拌狀態(tài)下將物料加熱至180～250℃，保溫6～12小時(shí)，利用分水器排出反應(yīng)過程產(chǎn)生的水，可得產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是為生物基醇類生產(chǎn)中形成的釜底殘余物提供了有效的應(yīng)用方案，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單易行、清潔環(huán)保，得到的生物基增塑劑環(huán)保無毒、增塑效果好，可應(yīng)用于PVC的增塑。
【專利說明】一種生物基增塑劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，特別涉及增塑劑及其制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種生物基增塑劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增塑劑指能使聚合物體系的塑性增加的一類精細(xì)化工產(chǎn)品，是在高分子材料特別是聚氯乙烯(PVC)塑料加工中最重要的添加物。目前普遍使用的增塑劑主要是鄰苯二甲酸酯類增塑劑，如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)等。但是，由于此類產(chǎn)品存在嚴(yán)重的環(huán)境隱患，人們一直在尋找更安全、性能更好的代用品，生物基增塑劑是其中一種被廣泛研究應(yīng)用的新型增塑劑品種。目前，已公開的生物基增塑劑主要以生物基植物油為原料，經(jīng)過改性制備無毒或低毒增塑劑。專利號(hào)200810063326.3 “一種可生物降解的復(fù)合增塑劑的制備方法”，公開了以植物油初級(jí)品為原料制備復(fù)合增塑劑的方法；專利號(hào)200710020438.6，公開了 “用地溝油及廢棄動(dòng)植物油制備環(huán)氧增塑劑的方法”；專利號(hào)200910193903.5 “一種氯代烷氧基生物質(zhì)增塑劑的制備方法”，公開了以生物柴油為原料制備增塑劑的方法。
[0003]玉米淀粉經(jīng)水解糖化、加氫裂解，產(chǎn)物經(jīng)分餾脫重可得到生物基醇類，剩余在釜底的重組分即為本發(fā)明所述的釜底殘余物，其中含有二元醇、多元醇、多聚糖和有機(jī)酸鹽。該釜底殘余物粘度大、顏色深，目前其應(yīng)用領(lǐng)域有限。王晶儀等報(bào)道了對(duì)其進(jìn)一步分離的方法(“玉米生物基化工醇高沸點(diǎn)組分分離研究”，《應(yīng)用化工》，2010年02期)；吳洪發(fā)等報(bào)道了其在減水劑中的應(yīng)用(“玉米化工醇釜?dú)埼镉米鞲咝p水劑的分散性能”，《新型建筑材料》，2011年11期)；馬立國等報(bào)道了利用其制備改性聚氨酯塑料的方法(“玉米基多元醇副產(chǎn)物樹脂制備改性聚氨酯泡沫塑料及性能的研究”，《聚氨酯工業(yè)》，2011年03期)。該釜底殘余物也被用作增塑劑材料，鮑妮娜報(bào)道了其使用方法，即將釜底殘余物與丙三醇混合，作為增塑劑用于制備熱塑性淀粉(“玉米生物化工醇應(yīng)用研究”，長春工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011年4月)。關(guān)于以生物基醇類生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的釜底殘余物為原料，通過有機(jī)多元酸改性制備生物基增塑劑未見公開，從而本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種以生物基醇類生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的釜底殘余物為原料、環(huán)保無毒、可應(yīng)用于PVC增塑的生物基增塑劑的制備方法。
[0005]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，所采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0006](I)以工業(yè)生產(chǎn)生物基醇類時(shí)產(chǎn)生的釜底殘余物為原料，按重量比為釜底殘余物:有機(jī)多元酸:催化劑=100: 5~20: 0.05~0.3，將釜底殘余物、有機(jī)多元酸和催化劑加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器接有分水器；
[0007](2)在攪拌狀態(tài)下將物料加熱至180~250°C，攪拌速度為15~100轉(zhuǎn)/分鐘，保溫反應(yīng)6~12小時(shí)，過程中利用分水器不斷排出反應(yīng)產(chǎn)生的水；[0008](3)降溫至60~80°C，得到棕黃色油狀產(chǎn)品，進(jìn)行放料包裝。
[0009]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其中以釜底殘余物為原料，該釜底殘余物為玉米淀粉經(jīng)水解糖化、加氫裂解、產(chǎn)物分餾得到生物基醇類后剩余在釜底的重組分，主要含有二元醇、多元醇、多聚糖和有機(jī)酸鹽。具體而言，二元醇為乙二醇、1，2_丙二醇、2，3- 丁二醇、1，2- 丁二醇，合計(jì)占總質(zhì)量的7~9% ;多元醇為山梨糖醇、丙三醇，合計(jì)占總質(zhì)量的35~45% ;多聚糖的數(shù)均分子量為2000~5000，占總質(zhì)量的18~25% ;有機(jī)酸鹽為乳酸鈉、甲酸鈉、乙酸鈉，合計(jì)占總質(zhì)量的25~30%。
[0010]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其中按重量比，釜底殘余物:有機(jī)多元酸=100: 5~20，較好是100: 8~16，最好是100: 12。
[0011]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其中按重量比，釜底殘余物:催化劑=100: 0.05 ~0.3，較好是 100: 0.1 ~0.2，最好是 100: 0.15。
[0012]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其中所述的有機(jī)多元酸為丁二酸、己二酸、葵二酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、檸檬酸、蘋果酸中的一種或兩種以上的復(fù)配使用。
[0013]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其中所述的催化劑為單丁基氧化錫或鈦酸四正丁酯。
[0014]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，反應(yīng)過程中攪拌速度為15~100轉(zhuǎn)/分鐘，較好是30~80轉(zhuǎn)/分鐘，最好是60轉(zhuǎn)/分鐘。
[0015]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，反應(yīng)過程中控制溫度180~250°C，較好是200~230°C，最好是220°C。
[0016]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，反應(yīng)時(shí)間為6~12小時(shí),較好是7~10小時(shí)，最好是8小時(shí)。
[0017]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，反應(yīng)完成后降溫至60~80°C，較好是65~75°C，最好是70°C。
[0018]本發(fā)明公布一種生物基增塑劑的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是制備過程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工藝清潔環(huán)保、成本低廉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于實(shí)現(xiàn)了生物基醇類生產(chǎn)中形成的釜底殘余物的有效利用，所獲得的生物基增塑劑環(huán)保無毒、增塑效果好，可以大比例代替DOP、DBP等鄰苯二甲酸酯類增塑劑，用于PVC制品的增塑。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施作具體說明，釜底殘余物的一種典型成分組成和配比如下表:
【權(quán)利要求】
1.一種生物基增塑劑的制備方法，其特征是包括下述步驟: (1)以工業(yè)生產(chǎn)生物基醇類時(shí)產(chǎn)生的釜底殘余物為原料，按重量比為釜底殘余物:有機(jī)多元酸:催化劑=100: 5~20: 0.05~0.3，將釜底殘余物、有機(jī)多元酸和催化劑加入反應(yīng)器中，反應(yīng)器接有分水器； (2)在攪拌狀態(tài)下將物料加熱至180~250°C，攪拌速度為15~100轉(zhuǎn)/分鐘，保溫反應(yīng)6~12小時(shí)，過程中利用分水器不斷排出反應(yīng)產(chǎn)生的水； (3)降溫至60~80°C，得到棕黃色油狀產(chǎn)品，進(jìn)行放料包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物基增塑劑的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的釜底殘余物為:玉米淀粉經(jīng)水解糖化、加氫裂解，產(chǎn)物經(jīng)加熱分餾得到的輕組分為生物基醇類，剩余在釜底的重組分即為步驟(1)所述的釜底殘余物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物基增塑劑的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的有機(jī)多元酸為丁二酸、己二酸、葵二酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、檸檬酸、蘋果酸中的一種或兩種以上的復(fù)配使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物基增塑劑的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的催化劑為單丁基氧化錫或鈦酸四正丁酯。
【文檔編號(hào)】C08G63/85GK103524721SQ201310500090
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】戴庭陽 申請(qǐng)人:汕頭市金德成貿(mào)易有限公司