一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于高分子材料領域，涉及一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及其制備方法。為了克服現有技術中防霧流滴劑耐高溫性能及與樹脂相容性較差的技術不足，本發明提供一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其由單元醇多元酸酯和季戊四醇脂肪酸酯組成，二者液相混熔后制得的防霧流滴劑不僅防霧流滴性能優異，而且具有耐高溫且與樹脂相容性好的優點，適合在塑料加工領域推廣應用。
【專利說明】一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料領域，涉及一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 流滴劑和消霧劑一般是由多種酯化物復配而成的化合物，這些化合物由親水基和 疏水基組成，在塑料薄膜中添加流滴劑、消霧劑后，其分子運動可以通過塑料內部的非結晶 區域逐漸遷移到薄膜表面做定向排列，流滴劑、消霧劑分子的親水基自動排列在薄膜外側， 靠向空氣的一方，而疏水基則自動排列在薄膜內側，形成具有親水性的膜。消霧劑按使用方 法可以分為兩大類，一是內涂式，將具有消霧效果的助劑直接噴涂在棚膜表面，操作簡單， 但是粘合不好會影響使用效果；二是添加式，與許多塑料助劑一樣，在塑料聚合或棚膜壓延 時添加進去，許多高檔高效消霧劑屬于該類型。無論內涂式或添加式，流滴劑、消霧劑必須 具有典型的表面活性劑的特征，有能夠改善聚合物薄膜表面親水性的親水基團和能夠使流 滴劑、消霧劑分子附著在膜面的疏水基團，因此流滴劑、消霧劑組成主要是具有高表面活性 的特殊表面活性劑，主要有含氟、硅或含氮、磷、硼等表面活性劑。這些表面活性劑作為流 滴劑、消霧劑使用，必須兼具較高的熱穩定性和與其他助劑的配伍性，可與其他助劑協同使 用，并且不影響薄膜的性質。國外研究與生產流滴劑及消霧劑水平最高的國家是日本，日本 理研維他命公司、三菱公司、米可多公司均是世界上著名的流滴劑及消霧劑及其母料的生 產商。我國流滴劑及消霧劑研究起步較晚，但是近年來進展很快，以國產硅系消霧劑和流滴 劑組成的防滴消霧體系已在聚烯烴棚膜生產中應用，而且國內消霧膜產量逐年增加。盡管 我國流滴劑及消霧劑的研究開發較快，但是仍然存在很多問題，一是高檔添加型含氟流滴 劑及消霧劑尚沒有生產，多數企業生產內涂式或含硅添加型產品，產品消霧效果不理想，產 量比較低，市場有待進一步開發；二是流滴劑及消霧劑產品與合成樹脂、其他塑料助劑相容 性問題沒有很好解決，影響使用效果和棚膜的質量；三是多數產品是借鑒國外開發的產品 進行研究，與國內棚膜實際應用地區的氣候情況聯系不緊，盡管在理論上行得通，但是與實 際應用效果差距較大，而且品種單一，不能滿足不同地區用戶的要求。
[0003] 李婉等在《防霧膜的研究現狀和發展前景》（發表于中國科技博覽2010年第25 期)綜述了防霧膜的防霧無滴原理，常用流滴劑和消霧劑的分類和防霧性能的測定方法。趙 桂華在《噴涂型防霧防水滴劑的研制》（發表于塑料科技2000年第4期）公開了一種聚乙 烯棚膜用噴涂型防霧防水滴劑的研制和使用效果，該防水滴劑的流滴持效性長、生產成本 低，但該流滴劑與棚膜存在相容性的問題，使用壽命短。201210126048. 8公開了一種農膜 流滴劑，其包括多元醇脂肪酸酯類和聚氧乙烯醚類化合物在熔融狀態下混合均勻，按重量 份數計，多元醇脂肪酸酯類30-90、聚氧乙烯醚類10-70。其無毒無害性，可有效降低環境污 染，同時具有優秀的持續流滴性能，但該農膜流滴劑的使用壽命較短，使得成本顯著升高。 201210144720. 6用廢棄油脂肪酸聚乙二醇（PEG400)單酯、廢棄油脂肪酸二乙醇酰胺、廢 棄油脂肪酸失水山梨醇酯和廢棄油脂肪酸硼酸甘油酯通過復配技術，制作農業大棚膜流滴 齊?，其流滴性的效果優于單一品種表面活性劑做流滴劑，但其與樹脂的相容性較差，同樣影 響著塑料膜的使用壽命和使用效果。
[0004] 基于此，本發明旨在提供一種耐高溫且與樹脂相容性好的防霧流滴組合物及其制 備方法。
【發明內容】
[0005] 為了克服現有技術中塑料加工過程中防霧流滴劑耐高溫性能及與樹脂相容性較 差的技術不足，本發明提供一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其由單元醇多元 酸酯和季戊四醇脂肪酸酯組成，二者液相混熔后制得的防霧流滴劑不僅防霧流滴性能優 異，而且具有耐高溫且與樹脂相容性好的優點，適合在塑料加工領域推廣應用。
[0006] 為解決以上技術問題，本發明采用如下技術方案： 一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其由單元醇多元酸酯和多元醇脂肪酸酯 組成，其中所述的多元醇脂肪酸酯由失水山梨醇單油酸酯（SP-80)和季戊四醇脂肪酸酯組 成，其中所述季戊四醇脂肪酸酯為季戊四醇單脂肪酸酯、季戊四醇雙脂肪酸酯或其任意組 合。所述季戊四醇脂肪酸酯中的脂肪酸采用飽和或不飽和脂肪酸，包括月桂酸、棕櫚酸、硬 脂酸、油酸等。
[0007] 上述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物中，所述的單元醇多元酸酯為己二酸 酯、庚二酸酯、辛二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯或其組合，所述的單元醇多元酸酯中的醇可以 為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、正辛醇中的一種。
[0008] 上述所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物中，所述的單元醇多元酸酯， 失水山梨醇單油酸酯和季戊四醇脂肪酸酯的重量比為I :(2-4) :(1-2)更優選為1 :3 :1。
[0009] 作為本發明所優選的一個實施方式，所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合 物，其由己二酸二辛酯、失水山梨醇單油酸酯、季戊四醇單脂肪酸酯和季戊四醇雙脂肪酸酯 組成，其中己二酸二辛酯、失水山梨醇單油酸酯、季戊四醇單脂肪酸酯和季戊四醇雙脂肪酸 酯的重量比為1 :3 :0. 5 :0. 5。
[0010] 上述所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物中，其還可以包含樹脂噴粉， 所述樹脂噴粉的重量可以根據需求進行適當調整，一般為防霧流滴組合物的2-4倍。
[0011] -種制備上述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物的方法，其包括如下步驟： 將單元醇多元酸酯注入液相混熔釜內，攪拌升溫至50-65°C，向液相混熔釜內投入失水山梨 醇單油酸酯以及季戊四醇雙脂肪酸酯或季戊四醇單脂肪酸酯，攪拌升溫至95-1KTC，負壓 條件下保溫攪拌30-50min，液相混熔釜放空減負壓得混熔組合物，將混溶物送入噴粉塔噴 樹脂粉，冷卻即可得到本發明含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物。
[0012] 上述所述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物的制備方法，所述的負壓條件是 指液相混熔釜內的壓強為-ο. 06--0. 08Mpa。 申請人:經過多次重復試驗證實，所述防霧流滴 組合物的制備方法中所述混熔組合物的混熔溫度為l〇〇°C、保溫攪拌的時間為35min時，混 熔效果最好。
[0013] 本發明還請求保護上述組合物的一種應用，即所述的組合物在制備防霧流滴劑中 的應用。本發明組合物用于所述用途時，可以采用兩種方式達到目的，一種是內添加法，即 將本發明組合物與聚乙烯樹脂混合吹膜形成無滴膜，凝結在薄膜表面的水滴能迅速擴散形 成極薄的水膜或大水珠順薄膜流下。另一種為外涂法，即將本發明組合物制備成溶液形式 外涂在塑料薄膜的表面，從而達到防水滴效果。
[0014] 本發明所述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及其制備方法與現有技術相 t匕，取得了如下有益的技術效果： 1)本發明組合物防霧流滴性能優異，本發明實施例7證明本發明組合物添加于母料中 后可改善薄膜的高溫和低溫防霧期，大大提高薄膜的使用時間和適用范圍；本發明組合物 添加入母料時可以減低水滴與薄膜的接觸角，從而使薄膜的防霧性能大大提高。
[0015] 2)本發明所述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物合成工藝與化學結構的改 變，所涉及的多元醇酯與多元酸酯都是非離子型表面活性劑，二者配伍時無需偶聯劑、螯合 齊u，而且可以任意比例混熔(液相混熔)，形成一個分配均勻的復合體產品。
[0016] 3)本發明所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物液相混熔后形成復配物， 產品均勻度極好，具有耐高溫和與樹脂相容性好的優點，可以替代合成PE蠟、EPS等，可以 作為廣譜功能性助劑使用。
[0017] 4)本發明組合物配方簡單、成本低廉，制備工藝操作性強，工藝可控，具有很高的 價格優勢和工業應用前景。本發明組合物用于防霧流滴用途時，可以采用外涂方式或內添 方式，與薄膜樹脂相容性強，使用方便，操作簡單，具有重要的農業推廣意義。
【具體實施方式】
[0018] 以下內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的 保護范圍。
[0019] 以下所述的實施例中，所述防霧流滴組合物中單元醇多元酸酯為己二酸酯、庚二 酸酯、辛二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯或其組合，所述的單元醇多元酸酯中的醇可以為甲醇、 乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、正辛醇中的一種。
[0020] 實施例1 一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物及其制備方法 一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其由如下組分制備得到：
【權利要求】
1. 一種含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其由單元醇多元酸酯和多元醇脂肪酸 酯組成，其中所述的多元醇脂肪酸酯由失水山梨醇單油酸酯和季戊四醇脂肪酸酯組成，所 述季戊四醇脂肪酸酯為季戊四醇單脂肪酸酯、季戊四醇雙脂肪酸酯或其任意組合。
2. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，所述季 戊四醇脂肪酸酯中的脂肪酸采用飽和或不飽和脂肪酸，包括月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸。
3. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，所述的 單元醇多元酸酯為己二酸酯、庚二酸酯、辛二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯或其組合。
4. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，所述的 單元醇多元酸酯中的醇可以為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、 正辛醇中的一種。
5. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，所述的 單元醇多元酸酯，失水山梨醇單油酸酯和季戊四醇脂肪酸酯的重量比為1 : (2-4) : (1-2)， 優選地，所述的單元醇多元酸酯，失水山梨醇單油酸酯和季戊四醇脂肪酸酯的重量比為1 : 3:1。
6. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，其由己 二酸二辛酯、失水山梨醇單油酸酯、季戊四醇單脂肪酸酯和季戊四醇雙脂肪酸酯組成，其中 己二酸二辛酯、失水山梨醇單油酸酯、季戊四醇單脂肪酸酯和季戊四醇雙脂肪酸酯的重量 比為 1 :3 :0? 5 :0? 5。
7. 如權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物，其特征在于，其還包 含樹脂噴粉，所述樹脂噴粉的重量為防霧流滴組合物的2-4倍。
8. -種制備權利要求1所述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物的方法，其特征在 于，其包括如下步驟：將單元醇多元酸酯注入液相混熔釜內，攪拌升溫至50-65°C，向液相 混熔釜內投入失水山梨醇單油酸酯以及季戊四醇雙脂肪酸酯或季戊四醇單脂肪酸酯，攪拌 升溫至95-1KTC，負壓條件下保溫攪拌30-50min，液相混熔釜放空減負壓得混熔組合物， 將混溶物送入噴粉塔噴樹脂粉，冷卻即可得到本發明防霧流滴組合物。
9. 如權利要求8所述含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物的制備方法，其特征在 于，所述的負壓條件是指液相混熔釜內的壓強為_〇. 〇〇6~-〇. 008Mpa，所述混熔組合物的混 熔溫度為l〇〇°C、保溫攪拌的時間為35min。
10. 權利要求1所述的含有多元醇脂肪酸酯的防霧流滴組合物在制備防霧流滴劑中的 應用。
【文檔編號】C08J7/06GK104497352SQ201410704698
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】徐懷義, 馬銀官, 鄭炳云 申請人:廣州嘉德樂生化科技有限公司