本發(fā)明涉及有機化工產(chǎn)品增塑劑的制備方法，特別是氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑的制備方法。

背景技術(shù)：

在增塑劑是塑料制品生產(chǎn)中不可少的重要助劑原料。目前普遍使用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑因其還有芳香環(huán)，不易生物降解，屬于不可再生的石油化工產(chǎn)品，且具有致癌的可能性，導(dǎo)致其使用量和使用范圍受到較大限制。在低碳、環(huán)保的國際環(huán)境下，利用天然可再生資源制備環(huán)保型的增塑劑成為一種必然。作為一種新型環(huán)保的增塑劑，氯代甲氧基脂肪酸甲酯因其源于天然油脂，不含有害金屬，是一種物美價廉的鄰苯二甲酸酯類增塑劑的理想替代品。

氯代甲氧基脂肪酸甲酯作為增塑劑，可廣泛應(yīng)用在有機樹脂材料、光固化等成膜材料中，與高分子樹脂材料（pvc）相同性良好，其增塑效果優(yōu)良，并且具有優(yōu)良的阻燃、無毒、環(huán)保性能，產(chǎn)品的使用性能可滿足塑料增塑劑產(chǎn)品的使用要求。因此，對氯代甲氧基脂肪酸甲酯的開發(fā)符合當(dāng)今世界環(huán)保的潮流和國際環(huán)保要求，具有良好的應(yīng)用前景和商業(yè)價值。

目前對氯代甲氧基脂肪酸甲酯的合成采用先酯化后氯代甲氧基化的方法，即將植物油甲酯化，減壓蒸餾出脂肪酸甲酯后在甲醇的存在下，適當(dāng)控制通入氯氣的量來生成氯代甲氧基脂肪酸甲酯。但此種方法使用劇毒的氯氣，存放需要按照重大危險源的要求進行管理，存在一定的危險性，且無法嚴格控制氯化的程度；此外，反應(yīng)還產(chǎn)生氯化氫，容易造成設(shè)備的腐蝕，因此，探索溫和高效的新制備方法對氯代甲氧基脂肪酸甲酯的應(yīng)用具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本發(fā)明所要解決的問題是提供一種氯代甲氧基脂肪酸甲酯的制備方法，該方法操作簡便，條件溫和，生產(chǎn)成本低。

本發(fā)明的基本原理采用以脂肪酸甲酯為主要成分的生物柴油為主要原料，以三氯異氰尿酸為氯化劑進行氯化得到一種氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑，為實現(xiàn)本發(fā)明目的，具體采用的技術(shù)方案制備方法包括以下步驟：

將生物柴油和甲醇按比例加入到反應(yīng)瓶中，溶解在溶劑中，在0~50℃溫度下攪拌加入三氯異氰尿酸，攪拌反應(yīng)0.5-7小時，使反應(yīng)瓶內(nèi)氯代甲氧基化反應(yīng)充分徹底，得到氯代甲氧基脂肪酸甲酯的粗品；

對氯代甲氧基脂肪酸甲酯的粗品進行分離、洗滌、脫水等后處理，即可得到目標產(chǎn)品——氯代甲氧基脂肪酸甲酯。

所述的生物柴油要求不飽和脂肪酸甲酯的碘值應(yīng)大于80gi2/100g。

所述的有機溶劑為：三氯甲烷、丙酮、四氫呋喃、乙腈或n,n-二甲基甲酰胺。

所述的反應(yīng)溫度為0~50℃范圍內(nèi)，最好在20~30℃范圍內(nèi)。

所述的氯代甲氧基脂肪酸甲酯的氯含量為10%~35%，最好在25%~30%范圍內(nèi)。

化學(xué)反應(yīng)機理：生物柴油中脂肪酸甲酯的不飽和碳碳雙鍵的氯代甲氧基化，以三氯異氰尿酸為氯化劑和甲醇為甲氧基化試劑時，其反應(yīng)機理可用下面的化學(xué)反應(yīng)方程式表示。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)長期研究發(fā)現(xiàn)，三氯異氰尿酸在特定的有機溶劑中產(chǎn)生一個正電荷的氯原子（cl⁺），cl⁺進攻生物柴油脂肪酸甲酯上的雙鍵而得到氯鎓離子，然后甲氧基進攻氯鎓離子開環(huán)而得到氯代甲氧基脂肪酸甲酯，因此，本發(fā)明方法避免了有毒氯氣的使用，減少了氯化氫的生成，減輕了對設(shè)備的腐蝕，而且操作簡便，反應(yīng)條件溫和，后處理簡單。

氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑分子中不僅還有強極性的酯基，還還有弱極性的醚基，使之與pvc分子具有良好的相容性、低揮發(fā)性、對光和熱良好的穩(wěn)定性等特點，可完全或部分替代dop類增塑劑。上述方法工藝過程簡單，操作容易，獲得的氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑成本較低，具有良好的市場應(yīng)用前景。

具體實施方式

以下是本發(fā)明所述技術(shù)方案的非限制性實施例。

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例1：按原料的重量比值，在1000ml的三頸瓶中加入溶劑無水三氯甲烷500ml，然后加入碘值為85的生物柴油300g和甲醇32g，在20℃溫度下磁力攪拌15分鐘，使其充分溶解，然后加入165g的三氯異氰尿酸，繼續(xù)在20℃溫度下反應(yīng)5小時，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，濾液經(jīng)過真空脫溶后即可得氯代甲氧基脂肪酸甲酯，其氯含量為22.7%。

實施例2：按原料的重量比值，在1000ml的三頸瓶中加入溶劑無水四氫呋喃500ml，然后加入碘值為90的生物柴油300g和甲醇35g，在25℃溫度下磁力攪拌15分鐘，使其充分溶解，然后加入232g的三氯異氰尿酸，繼續(xù)在25℃溫度下反應(yīng)5小時，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，濾液經(jīng)過真空脫溶后即可得氯代甲氧基脂肪酸甲酯，其氯含量為26.5%。

以上所記載，僅為應(yīng)用本發(fā)明專利技術(shù)內(nèi)容的實施例，任何熟悉本項技術(shù)者運用本發(fā)明所為的修飾、變化、皆屬于本發(fā)明主張的專利范圍，而不限于所列舉的實施例。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑的制備方法，屬于有機化工產(chǎn)品增塑劑制備領(lǐng)域。本發(fā)明關(guān)鍵技術(shù)為采用三氯異氰尿酸為氯化劑，在甲醇的存在下與生物柴油反應(yīng)而得到氯代甲氧基脂肪酸甲酯增塑劑。該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比未使用氯氣，沒有副產(chǎn)物氯化氫的生成，對設(shè)備的腐蝕性減少，且本方法操作簡便，反應(yīng)條件溫和，制備的成本低，后處理僅需簡單的水洗即可除去副產(chǎn)物，具有很強的應(yīng)用價值和市場競爭力。

技術(shù)研發(fā)人員：張維農(nóng);賀軍波;齊玉堂;韓立娟;樊巧英;胡志雄
受保護的技術(shù)使用者：武漢輕工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.14
技術(shù)公布日：2017.07.14