一种环保型增塑剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种环保型助剂，尤其是一种环保型增塑剂及其制备方法与应用。

背景技术：

增塑剂是赋予聚合物制品柔韧性和加工性的功能化助剂，是世界产量和消费量最大的塑料助剂之一，在胶粘剂制造行业中，增塑剂也是一个必不可少的助剂。长期以来增塑剂主要以邻苯类产品为主，但随着DOP在食品、医药工业上的应用越来越广泛，人们对它的环保型和安全性也越来越重视，1982年权威的美国国家癌症研究所对DOP的致癌性进行了生物鉴定，发现DOP具有致癌性，极易对身体造成伤害，而在胶粘剂中做为增塑剂的二辛酯、丁苄酯等也被证明具有很强的毒性，国外早已禁止在儿童玩具、服装、人造革、食品包装膜、餐具等行业使用这些增塑剂。随着人们生活质量的提高，以及国际、国内环保硬性规定的强制性实施，根据国家颁布的GB/18583-2008《室装饰装修胶粘剂中有害物质限量》以及欧盟化学品局(ECHA)于2008年10月正式颁布的包含15项高关注物质(SVHC)清单，邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯、丁苄酯等十五项物质被禁用。因此，开发环保安全的增塑剂取代邻苯类物质已经成为重要趋势。

为满足日益严格的卫生法规要求，21世纪以来全球范围内环保型邻苯二甲酸酯类增塑剂替代品的开发异常活跃，但是仍存在诸多缺点，如美国伊士曼公司和美国科耐欧公司的增塑剂不能耐低温，使增塑剂在应用上受限。而像二甘醇二苯甲酸酯等作为增塑剂挥发性大、气味难闻、凝固点高，不利于在市场的应用，且现有增塑剂化学稳定性较差，容易高温黄变。相比较之下，我国环保型增塑剂的研究和开发比较滞后，迄今为止能够满足相关法规的环保型增塑剂的产耗量不足增塑剂总产量的10％，一些特殊应用制品使用的环保型增塑剂品种尚需进口。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种环保型增塑剂及其制备方法与应用，它具有无毒环保、适用面广，耐高温、低温效果好，使用时添加量少等优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环保型增塑剂，由苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三丁酯与稳定剂组成，重量组成为：苯甲酸酯15-21％、二丙二醇二苯甲酸酯17-23％、二乙二醇二苯甲酸酯17-23％、柠檬酸三丁酯17-23％、稳定剂19-25％。

进一步的，所述稳定剂为巴斯夫增塑剂Hexamoll DINCH，该稳定剂挥发性低、耐低温性能尤其突出，有很好相容性、优良的加工性能。

进一步的，所述二丙二醇二苯甲酸酯使用一部分长链脂肪酸代替苯甲酸，以降低体系的凝固点，增强体系的韧性。

优选的长链脂肪酸为棕榈酸。

一种环保型增塑剂的制备方法，将苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯在搪瓷反应釜中混合搅拌，待混合均匀后降温，逐渐加入稳定剂。

优选的，混合搅拌的温度为120℃。

优选的，加入稳定剂时的温度为60℃。

一种上述环保型增塑剂在胶粘剂中的应用。

一种上述环保增塑剂在食品包装和医疗卫生制品、儿童玩具行业的应用。

一种上述环保增塑剂在硝酸纤维素及醋酸纤维素涂料的应用。

本发明的有益效果：

1.本发明制备的环保增塑剂通过加入稳定剂，提高了增塑剂的稳定性，采用将多种组分混合的方式，相互之间产生协同作用，充分发挥各组分的优点，替代了现有的邻苯类增塑剂，不含国际国内禁用、限用的一切有害物质，无毒无异味，深受欢迎，且通过欧盟SGS检测。

2.环保型增塑剂加入胶水胶粘剂产品中时需要的添加量少，且可赋于制品良好的耐寒性、耐水性和抗霉性，低温-25℃冷冻后，待胶恢复室温时胶可解冻且保持稳定不破乳。

3.环保型增塑剂可溶于多数有机溶剂，增塑效果好，耐高温、低温性能优异，与聚氯乙烯、氯化烯共聚物、纤维素树脂等相容性好。此外，还具有耐寒、耐光、耐水性优良、挥发性小、无毒、抗霉性的优点，可以用于食品包装和医疗卫生制品、儿童玩具行业。

4.环保型增塑剂还可用作硝酸纤维素及醋酸纤维素涂料的增塑剂，能增加涂膜的耐油性能，附着力好。

附图说明

图1为环保型增塑剂与DBP和国际品牌增塑剂增塑性能对比；

图2为环保型增塑剂与DBP和国际品牌增塑剂抗低温冷冻性能对比；

图3为环保型增塑剂与DBP和国际品牌增塑剂耐高温耐黄变性能对比。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种环保型增塑剂，由苯甲酸酯15％、二丙二醇二苯甲酸酯17％、二乙二醇二苯甲酸酯23％、柠檬酸三丁酯23％和稳定剂22％组成。将苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯、柠檬酸三丁酯按比例在搪瓷反应釜中加温搅拌至120度，目的是将三中组分均匀混合，之后降温至60℃，逐渐加入稳定剂。稳定剂为Hexamoll DINCH，购于巴斯夫。由于二丙二醇二苯甲酸酯的熔点为28℃，气温低时凝固，使用上不方便，因此，本发明在保留二丙二醇二苯甲酸酯基本性质的情况下对其进行改性，使用一部分长链脂肪酸棕榈酸代替苯甲酸，降低了体系的凝固点，同时使体系具有较高的韧性。

实施例2

该实施例中，与实施例1的区别是，一种环保型增塑剂，由苯甲酸酯21％、二丙二醇二苯甲酸酯23％、二乙二醇二苯甲酸酯17％、柠檬酸三丁酯20％和稳定剂19％组成。

实施例3

该实施例中，与实施例1的区别是，一种环保型增塑剂，由苯甲酸酯18％、二丙二醇二苯甲酸酯20％、二乙二醇二苯甲酸酯19％、柠檬酸三丁酯17％和稳定剂25％组成。

得到的环保型增塑剂具有以下性质：分子量：360.4425；折射率(25℃)：1.4431；沸点(℃，常压)：225；熔点(℃)：-25；表面张力(dyne/cm)：39.0。

实施例4

在胶粘剂制造行业中，增塑剂是一个必不可少的重要助剂，环保增塑剂在胶粘剂制造行业的用途主要分为两种，一种是作为聚合物质，另一种是作为复配调兑物质。环保增塑剂在胶粘剂中的用量取决于胶种玻璃化温度的高低，胶硬度高的增塑剂用量少，胶越软增塑剂用量就越多。

将环保型增塑剂与DBP和国际品牌增塑剂分别添加到胶水胶粘剂中，进行性能对比，如图1-3所示，环保型增塑剂的增塑性能明显优于其他两种；在低温下冷藏24h后，添加环保型增塑剂时能恢复正常，而添加其他两种增塑剂的胶粘剂均破乳，说明环保型增塑剂具有很好的抗低温冷冻性能，可以在低温条件下使用添加到胶粘剂中赋予产品抗寒性；而在120℃条件下烘烤60min时，添加环保型增塑剂的胶粘剂保持不变色，即具有更高的耐高温黄变性能。

实施例5

将环保增塑剂直接添加到普通白板胶中，当添加量仅为1％时，表面电荷为零，且在150℃条件下加热1小时，只有0.1％的酸性物质游离出来，说明具有较好的耐高温性能。

实施例6

环保增塑剂可以应用添加到多种胶粘剂中，所需的添加量举例：通用白乳胶：1％～3％；实木拼板胶：3％～6％；特种要求胶：5％～8％；建筑防水胶：8％～12％；水性复膜胶：15％～20％等，添加量均在1～25％之间，且环保增塑剂可赋于制品良好的耐寒性、耐水性和抗霉性等。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。