本发明属于增塑剂,具体涉及一种壬二酸类共聚酯增塑剂、其制备方法及增塑pvc的应用。
背景技术:
1、聚氯乙烯(pvc)是一种热塑性通用树脂塑料,是世界上产量最大的通用塑料,因其优异的力学性能、耐腐蚀性、耐磨性和良好的阻燃性,长期以来在塑料行业中占据着重要地位。尽管pvc具有很多优良的性能,但是因其热稳定性差、加工性能差而无法直接使用。只有与各种塑料助剂混合后,才能发挥其优异性能。在pvc的各种添加助剂中,增塑剂是最重要的添加剂,其用量最大,对pvc制品的性能影响也最显著。在pvc中添加增塑剂可以削弱其分子链间的相互作用力,增加分子链的可移动性,从而增加了pvc的可塑性。
2、目前,主流增塑剂依然是邻苯二甲酸二辛酯dop与邻苯二甲酸二丁酯dbp等邻苯二甲酸类增塑剂,在人们逐渐摒弃这类污染环境、危害人体的增塑剂的同时,环保型增塑剂逐渐发展起来,例如:聚酯类增塑剂、环氧植物油类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂,在综合增塑效果、原料选择、工艺要求等方面的考量,可降解的聚酯类增塑剂因分子量较高、与pvc相容性好,插入到大分子链段间不易迁移,更易提高pvc制品的加工性能等优点。逐渐增大市场份额,因此研究更高效的聚酯增塑剂成为市场趋势。在国外增塑剂市场中,聚酯类增塑剂占据12%以上,壬二酸类共聚酯增塑剂不仅环保而且增塑效果良好,有望替代dop应用于增塑pvc。
3、壬二酸又被称为“杜鹃花酸”,常被用作增塑剂、聚酰胺树脂等的化工合成,做增塑剂原料使用时,常被用于合成“壬二酸二辛脂”。生物基壬二酸多从黑麦、小麦等作物中提取,目前以植物油为原料合成生物基壬二酸已实现工业化生产。
4、壬二酸类聚酯因其具有优良的,被广泛应用于增塑剂行业,壬二酸类聚酯增塑剂在薄膜薄板、电缆电线、涂料以及尼龙等行业应用极为广泛。
5、现有聚酯增塑剂为直链的分子结构,其添加到聚氯乙烯体系中,分子链之间作用力减小不明显,增塑效果不够理想。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提供了一种壬二酸类共聚酯增塑剂(phmaz),其为以壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇为单体共聚得到的聚酯。该聚酯能够作为增塑剂应用于聚氯乙烯(pvc)的增塑,制得的增塑pvc具有良好的热稳定,断裂伸长率最高可提高至700-800%,增塑效率大幅提高,从而完成本发明。
2、本发明的目的在于提供一种二酸类共聚酯增塑剂,其包括a和b重复单元:
3、a:
4、b:
5、本发明的目的还在于提供所述壬二酸类共聚酯增塑剂的制备方法,所述方法,壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇在钛系催化剂存在下共聚得到。
6、本发明的又一目的在于提供所述壬二酸类共聚酯增塑剂的用途,作为增塑剂制备增塑聚氯乙烯(pvc)。
7、所述增塑聚氯乙烯通过将壬二酸类共聚酯增塑剂加热熔融,加入聚氯乙烯和热稳定剂混合,在密炼机中,密炼得到。
8、本发明具有以下有益效果:
9、(1)本发明以壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇为单体,加热混合,加入耐水性钛催化剂,催化反应即可获得分子量可控的壬二酸类共聚酯增塑剂。制备方法简单,工艺条件容易控制,无需特殊工艺设备,生产成本低廉,环境友好。
10、(2)本发明制得的增塑剂具有良好的热稳定性、环境友好,制备得到的增塑聚氯乙烯的断裂伸长率得到大幅提高,使其增塑性能较现有聚酯增塑剂具有大幅提高。
11、(3)利用本发明的壬二酸类共聚酯增塑剂制得的增塑聚氯乙烯断裂伸长率最高可达790%以上,以dop增塑后pvc试样的断裂伸长率为357%为基准,增塑聚氯乙烯的增塑效率可达到220%以上。
1.一种壬二酸类共聚酯增塑剂,其包括a和b重复单元:
2.根据权利要求1所述的增塑剂,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的增塑剂,其特征在于,所述壬二酸类共聚酯增塑剂通过壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇共聚得到。
4.一种根据权利要求1所述的壬二酸类共聚酯增塑剂的制备方法,其特征在于,所述方法中,壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇在钛系催化剂存在下共聚得到,
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将所述壬二酸、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇在加热条件下融化混合均匀,
6.一种壬二酸类共聚酯增塑剂的用途,其特征在于,其作为增塑剂制备增塑聚氯乙烯。
7.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,所述增塑聚氯乙烯通过将壬二酸类共聚酯增塑剂加热熔融,加入聚氯乙烯和热稳定剂混合,在密炼机中,密炼得到。
8.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,所述壬二酸类共聚酯增塑剂与聚氯乙烯的质量比为(0.6-2.3):1,优选为(0.7-1.8):1,更优选为(0.8-1.3):1。
9.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,
10.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,所述增塑聚氯乙烯的拉伸强度达到15mpa以上,甚至到达16mpa以上;断裂伸长率达到470%以上,甚至达到670%以上,如790%以上。