大豆油基阻燃增塑剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于大豆油基阻燃增塑剂技术领域，主要设及大豆油基阻燃增塑剂及其合 成方法和在聚氯乙締制品中的应用。
【背景技术】
[0002]W生物质可再生资源大豆油合成聚氯乙締增塑剂近年来得到了广泛的关注。其主 要的优点在于大豆油无毒、环保、生物可降解，原料可再生。我国有着丰富的大豆油资源，在 石油资源日益匿乏的形势下，用大豆油作原料生产功能性增塑剂无疑是一种很好的方法。 目前，应用最广泛的大豆油基增塑剂是环氧大豆油。
[0003] 聚氯乙締是合成材料中五大通用合成树脂之一，其产量仅次于聚乙締。聚氯乙締 具有良好的物理性能及力学性能，广泛应用与包装材料、建筑材料、日用消费品和电子材料 等。由于聚氯乙締特殊的链式分子结构，燃烧时会放出大量的热和氯化氨等有毒气体，严重 影响人们的身体健康和生命安全。因此，使用阻燃性增塑剂改性聚氯乙締制品，使其在保证 不损失力学性能的情况下，热稳定性能和阻燃性能得到显著提高，可W进一步扩大聚氯乙 締制品的应用范围。
[0004] 各个国家的研究者对大豆油基增塑剂进行了大量的研究，但是由于大豆油是一种 易燃的甘油醋，限制了大豆油基增塑剂的应用，而对大豆油基阻燃增塑剂的研究比较少，通 过在大豆油分子上加上阻燃性的元素和基团，可W大大提高大豆油基增塑剂的阻燃性能和 聚氯乙締制品的阻燃性。W往学者合成阻燃增塑剂的主要原料皆来自化石资源，不符合可 持续发展的要求。鉴于此，本发明提供了一种使用可再生资源大豆油替代化石燃料制备阻 燃增塑剂的方法。
【发明内容】
阳〇化]解决的技术问题：本发明提供一种大豆油基阻燃增塑剂及其制备方法和应用，为 了提高聚氯乙締制品的阻燃性，本发明提供了大豆油基阻燃增塑剂的制备方法和应用，采 用结构改性的方法，把憐酸二乙醋的阻燃元素P引入到大豆油的结构中，得到具有本质阻 燃元素的阻燃增塑剂并应用到聚氯乙締制品中。
[0006] 技术方案：大豆油基阻燃增塑剂，由憐酸二乙醋和环氧化大豆油反应，由憐酸二乙 醋和环氧化大豆油反应而得，结构式如下：
[0007]
[0008] 憐元素的质量分数为0. 6~5%。
[0009] 大豆油基阻燃增塑剂的制备方法，步骤为：把憐酸二乙醋阻燃元素P引入到大豆 油的结构中，得到具有本质阻燃元素的大豆油基阻燃增塑剂，反应方程式为：
[0010]
[0011] 大豆油基阻燃增塑剂的制备方法，步骤为：步骤一：将60~80质量份的大豆油、 9~12质量份的冰乙酸、48~64质量份的30%Wt双氧水、0. 06~0. 08质量份的憐酸混 合均匀，在50~60°C下反应2. 6~化，用水和乙酸乙醋洗至抑=5,然后用氨氧化钢溶液 洗至中性，50°C下减压除水；步骤二：将步骤一中得到的产物10质量份、1-6质量份的憐酸 二乙醋、0.Ol~0. 05质量份的S苯基麟、8~16份的甲苯混合均匀，在70~75°C下反应 地，用水和乙酸乙醋洗至抑=5,再用氨氧化钢溶液中和至中性，得产物，酸值《2mg/g。
[0012] 大豆油基阻燃增塑剂在制备聚氯乙締材料中的应用，W生成的大豆油基阻燃增塑 剂5~15份、邻苯二甲酸二辛醋35~45份、聚氯乙締100份、硬脂酸巧1份和硬脂酸锋1 份稳定剂为原料热塑共混，将PVC树脂在60°C下干燥化除水，取一定质量混合物在转矩流 变仪（德国哈克公司）中热塑，溫度为165°C，转速为50巧m，保持5min;然后使用微型注塑 成型机（德国哈克公司）在165°C、550MPa下将热塑混合物加工成型，按照GB/T1040-2006 制备成测试用的哑铃型和条形样品。
[0013] 有益效果：
[0014] 1、大豆油基阻燃增塑剂采用结构改性的方法，把含有阻燃元素P的憐酸二乙醋 加到大豆油结构中，用于制备阻燃型聚氯乙締制品，具有更高的阻燃性，氧指数可W达到 24~33%。在塑料、橡胶、军工产品、纺织、运输带及各种建筑材料等阻燃性能要求较高的 制品中具有广泛的应用前景。
[0015] 2、所得到的阻燃型聚氯乙締制品在阻燃性能得到大幅提高的情况下，力学性能并 没有降低。
[0016] 3、大豆油是可再生的资源，世界上的大豆油产量丰富，不仅环保，而且成本低。
【附图说明】
[0017] 图1为大豆油基阻燃增塑剂的红外光谱图。
[0018] 由图1大豆油基阻燃增塑剂的红外光谱可知：3430cm1处为-OH的振动吸收峰； 2924cm\2854cmi处为甲基、亚甲基的伸缩振动吸收峰；1740cm1处为C= 0的吸收峰； 1028cmIp-O-C的弯曲振动吸收峰。
【具体实施方式】
[0019] W下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离 本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明 的范围。本发明中所有原料皆为市售，W下实施例中若无特别指明，皆为质量份。
[0020] 本发明对大豆油进行一系列的改性得到大豆油基阻燃增塑剂。所制得的大豆油基 阻燃增塑剂与聚氯乙締W及其它助剂进行热塑共混制备阻燃型聚氯乙締制品；主要方案包 括W下两方面的内容。
[0021] 一、制备所述大豆油基阻燃增塑剂的方法
[0022] 采用结构改性的方法，把憐酸二乙醋阻燃元素P引入到大豆油的结构中，得到具 有本质阻燃元素的大豆油基阻燃增塑剂，反应方程式为：
[0023]
[0024] 更具体的制法为，W质量份计： 阳0巧]步骤一：将60~80质量份的大豆油、9~12质量份的冰乙酸、48~64质量份的 30%双氧水、0. 06~0. 08质量份的憐酸混合均匀，在50~60°C下反应2. 6~化，用水和乙 酸乙醋洗至抑=5,然后用氨氧化钢钢溶液洗至中性，50°C下减压除水；
[00%] 步骤二：将步骤一中得到的产物10质量份、1-6质量份的憐酸二乙醋、0.01~ 0. 06质量份的S苯基麟、8~12质量份的甲苯混合均匀，在70~75°C下反应地，用水和乙 酸乙醋洗至抑=5,再用氨氧化钢溶液中和至中性，得产物，酸值《2mg/g。 阳〇27] 实施例1 阳02引步骤一：将60质量份的大豆油、9质量份的冰乙酸、48质量份的30%Wt双氧水、 0. 06质量份的憐酸混合均匀，在50~60°C下反应2. 6~5h，用水和乙酸乙醋洗至抑=5， 然后用氨氧化钢钢溶液洗至中性，50°C下减压除水；
[0029] 步骤二：将步骤一中得到的产物10质量份、1质量份的憐酸二乙醋、0.Ol质量份的 S苯基麟、8质量份的甲苯混合均匀，在70~75°C下反应地，用水和乙酸乙醋洗至抑=5， 再用氨氧化钢溶液中和至中性，得产物，酸值《2mg/g。
[0030] 实施例2 阳03U 步骤一：将60质量份的大豆油、9质量份的冰乙酸、48质量份的30%Wt