本文關鍵詞：聚酯增塑劑的合成與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江南大學》 2012年

環(huán)保聚酯增塑劑的合成及應用性能研究

李成成  

【摘要】：增塑劑是塑料助劑中用量最大的一種,其安全性直接關系到人類的健康,本文研究的目的是在綠色化學理念的指導下,合成一系列性能優(yōu)異的環(huán)保聚酯增塑劑,并將其應用于聚氯乙烯(PVC)高分子材料中,替代目前倍受爭議的鄰苯二甲酸酯類增塑劑。 分別以己二酸、順丁烯二酸酐、4-甲基六氫苯酐、二甘醇和三甘醇為主要原料,采用2-乙基己醇進行封端、鈦酸四正丁酯為催化劑條件下,經聚酯化反應,合成了己二酸系列聚酯增塑劑(聚己二酸二甘醇酯和聚己二酸三甘醇酯)、順丁烯二酸系列聚酯增塑劑(聚順丁烯二酸二甘醇酯和聚順丁烯二酸三甘醇酯)和4-甲基六氫苯酐系列聚酯增塑劑(聚4-甲基六氫苯酐二甘醇酯和聚4-甲基六氫苯酐三甘醇酯)�？疾炝烁髯苑磻獪囟取⒎磻獣r間、醇酸摩爾比、封端劑用量以及催化劑用量對產品的影響,得到各種聚酯增塑劑合成的最佳工藝條件。 己二酸系列聚酯增塑劑的最佳合成條件為:n(己二酸):n(二元醇)=1.0:1.2,n(2-乙基己醇):n(己二酸)=0.08:1.0,m(催化劑)=0.5%m(酸+二元醇),常壓200℃下反應4 h,-0.090MPa壓強210℃下反應3 h。順丁烯二酸系列聚酯增塑劑的最佳合成條件為:反應溫度200℃,反應時間6 h,醇酸摩爾比為1.70:1.0,2-乙基己醇與酸酐的摩爾比為0.60:1.0,鈦酸四正丁酯用量為酸酐質量的1.0%。4-甲基六氫苯酐系列聚酯增塑劑合成的最佳工藝參數(shù)為:反應溫度220℃,反應時間5 h,n(4-甲基六氫苯酐):n(二元醇)=1.0:1.25,n(2-乙基己醇):n(4-甲基六氫苯酐)=0.80:1.0,m(鈦酸四正丁酯)=1.0%m(4-甲基六氫苯酐)。 利用物理和化學方法分別測定了各種聚酯增塑劑的主要性能,包括:酸值、密度、粘度、皂化值、相對分子量和加熱減量。用紅外光譜(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)對產品的結構進行了表征,確定產品為目標產物。熱重分析顯示產品具有較好的的熱穩(wěn)定性。 以四氫苯酐、二甘醇、2-乙基己醇、雙氧水為主要原料,鈦酸四正丁酯、甲酸為催化劑,分別經酯化和環(huán)氧化兩步合成功能化環(huán)氧聚酯增塑劑環(huán)氧聚四氫苯酐二甘醇酯。考察了酯化反應溫度、時間、醇酸摩爾比、封端劑用量、催化劑用量以及環(huán)氧化反應溫度、時間、雙氧水用量、甲酸用量對環(huán)氧聚四氫苯酐二甘醇酯合成的影響,結果顯示,最佳酯化反應條件為:四氫苯酐、二甘醇、2-乙基己醇的摩爾比為1.0:1.25:0.50,催化劑用量為酸酐質量的0.80%,反應溫度200℃,反應時間6 h;最佳環(huán)氧化條件為:聚四氫苯酐二甘醇酯、甲酸、H2O2質量比為1.0:0.50:0.90,反應溫度50℃,反應時間1 h。采用紅外光譜儀(FT-IR)、核磁共振儀(1H-NMR)、熱重分析儀(TGA)對產品的結構和熱穩(wěn)定性等進行了系統(tǒng)的表征。將環(huán)氧聚四氫苯酐二甘醇酯和鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOP)分別加入PVC樹脂中后,考察了環(huán)氧聚四氫苯酐二甘醇酯對PVC熱穩(wěn)定性的影響,相比較DOP,在100份PVC樹脂中加入50份環(huán)氧聚四氫苯酐二甘醇酯后,5%的熱失重溫度由250.3℃提高到273.7℃,50%的熱失重溫度由312.3℃提高到348.7℃。 將合成的聚酯增塑劑按照一定的配方應用到PVC樹脂中,塑煉壓片后對增塑劑與材料的相容性、增塑劑的加熱損失率、耐遷移性及耐抽出性進行了測定,并與DOP等單體型增塑劑進行了比較。實驗結果表明,合成的幾個系列聚酯增塑劑具有突出的耐揮發(fā)性、耐遷移性和耐抽出性。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TQ414
【目錄】：

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