本發(fā)明屬于塑膠跑道領(lǐng)域，尤其是一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：增塑劑具有優(yōu)異的流變性和熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于塑料加工。鄰苯二甲酸酯類是我國(guó)塑料制品的主要增塑劑品種，約占增塑劑消費(fèi)量的85%。2005年，德國(guó)埃爾根大學(xué)研究發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酸二辛酯（dop）對(duì)兒童的睪丸生長(zhǎng)和發(fā)育不利。歐盟、美國(guó)等國(guó)對(duì)此類增塑劑進(jìn)行限用，甚至禁用。盡管我國(guó)對(duì)鄰苯二甲酸酯類增塑劑還沒有限制，但探尋環(huán)保型增塑劑是必然的趨勢(shì)。增塑劑是塑膠跑道的主要原材料之一，不僅可以提高膠黏劑的流變性，降低塑膠跑道的加工成本，同時(shí)可以提升塑膠跑道的回彈率。毒跑道事件儼然成為了關(guān)注熱點(diǎn)，增塑劑的環(huán)保性直接關(guān)乎塑膠跑道的安全性。目前，環(huán)保類的增塑劑主要包括環(huán)氧大豆油、檸檬酸酯、1,2環(huán)己烷二羧酸酯、聚酯類等。與鄰苯二甲酸酯相比，環(huán)保類的增塑劑分子量小，遷移率高，隨時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)逐步遷移至跑道表面后流失。環(huán)保類增塑劑遷移雖然對(duì)人體無害，但塑膠跑道的機(jī)械性能會(huì)顯著降低。因而，降低增塑劑的遷移是提升塑膠跑道穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為此，有必要設(shè)計(jì)一種即環(huán)保又能夠降低遷移率的增塑劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提供一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑及其制備方法，用來克服現(xiàn)有環(huán)保型增塑劑遷移率較高的問題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑，包括內(nèi)增塑劑和外增塑劑，其中所述內(nèi)增塑劑包括環(huán)氧大豆油100份和改性環(huán)氧大豆油100-300份，所述外增塑劑為豆油多元醇100-300份；其中所述改性環(huán)氧大豆油使用丙烯酸改性，所述改性環(huán)氧大豆油的丙烯酸接枝率為20-80%，所述改性環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為0.5-3%；所述環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為4.0-7.2%；所述豆油多元醇的羥值為100-300mgkoh/g。環(huán)氧大豆油是用大豆油經(jīng)過氧化處理后制得的一種化工產(chǎn)品，常溫下為淺黃色粘稠油狀液體，是一種使用廣泛的聚氯乙烯無毒增塑劑兼穩(wěn)定劑：與pvc樹脂相容性好，揮發(fā)性低、遷移性小。具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，耐水性和耐油性亦佳，可賦予制品良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性及電性能，且無毒性，是國(guó)際認(rèn)可的用于食品包裝材料的化學(xué)工藝助劑。大豆油多元醇來源于可再生資源大豆，是能源替代和環(huán)保的重要發(fā)展方向。大豆油多元醇是豆油雙鍵經(jīng)化學(xué)改性引入羥基制備獲得，與傳統(tǒng)的聚醚和聚酯多元醇相比，由大豆油制備出的多元醇結(jié)構(gòu)特殊，具有很長(zhǎng)的碳鏈且枝化度大，這種結(jié)構(gòu)決定了大豆油型多元醇的下游產(chǎn)品在耐水性方面更有優(yōu)勢(shì)，而且溶漲性低，可長(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡而不變形。而且，由于大豆油多元醇官能度比較大，其玻璃化溫度比傳統(tǒng)的石油型多元醇高，反應(yīng)生成的下游產(chǎn)品交聯(lián)度比較大，熱穩(wěn)定性也比較好。另外，大豆油多元醇價(jià)格便宜，聚合產(chǎn)品還具有可生物降解性。這些優(yōu)點(diǎn)使大豆油多元醇的制備和應(yīng)用研究備受關(guān)注。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述改性環(huán)氧大豆油的丙烯酸接枝率為40-60%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為5-6%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述改性環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為0.5-1%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述豆油多元醇的羥值為150-250mgkoh/g。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑包括環(huán)氧大豆油100份、改性環(huán)氧大豆油100-200份、豆油多元醇100-200份。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的另一目的在于提供一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑的制備方法，包括以下步驟：步驟a：內(nèi)增塑劑配制步驟，所述內(nèi)增塑劑配制步驟系將環(huán)氧大豆油與改性環(huán)氧大豆油按照比例共混；步驟b：乳化步驟，所述乳化步驟系向步驟a的產(chǎn)物中加入1wt%的乳化劑，所述乳化劑的hlb值為5-30；步驟c：外增塑劑復(fù)合步驟，所述外增塑劑復(fù)合步驟系向步驟b產(chǎn)物中加入豆油多元醇；步驟d：固化步驟，所述固化步驟系通過uv輻射使得步驟c中產(chǎn)物固化，其中輻射時(shí)間為0.5-2h。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟c中需要逐滴加入豆油多元醇并形成水包油型乳液。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：步驟b中所述乳化劑的hlb值為15-30。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：步驟d中輻射時(shí)間為0.5-1h。本發(fā)明的有益效果是：本方案提供的全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑及其制備方法通過向環(huán)保型增塑劑引入活性基團(tuán)，通過紫外等輔助固化手段，將環(huán)保型增塑劑束縛在樹脂體系中，控制活性基團(tuán)的比例和增塑劑間的物理交聯(lián)作用，實(shí)現(xiàn)降低增塑劑的遷移率。與傳統(tǒng)的增塑劑相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明的增塑劑包含內(nèi)增塑劑和外增塑劑，利用內(nèi)增塑劑豆油多元醇的氫鍵和物理纏結(jié)的作用，降低了外增塑劑的遷移率。（2）本發(fā)明引入了丙烯酸官能團(tuán)，可利用uv固化，提升增塑劑的交聯(lián)性，提升增塑劑的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)塑膠跑道的使用壽命。（3）本發(fā)明的無機(jī)填料為復(fù)配體系，單一填料無法達(dá)到上述優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑及其制備方法。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑，包括內(nèi)增塑劑和外增塑劑，其中所述內(nèi)增塑劑包括環(huán)氧大豆油100份和改性環(huán)氧大豆油100-300份，所述外增塑劑為豆油多元醇100-300份；其中所述改性環(huán)氧大豆油使用丙烯酸改性，所述改性環(huán)氧大豆油的丙烯酸接枝率為20-80%，所述改性環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為0.5-3%；所述環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為4.0-7.2%；所述豆油多元醇的羥值為100-300mgkoh/g。環(huán)氧大豆油是用大豆油經(jīng)過氧化處理后制得的一種化工產(chǎn)品，常溫下為淺黃色粘稠油狀液體，是一種使用廣泛的聚氯乙烯無毒增塑劑兼穩(wěn)定劑：與pvc樹脂相容性好，揮發(fā)性低、遷移性小。具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，耐水性和耐油性亦佳，可賦予制品良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性及電性能，且無毒性，是國(guó)際認(rèn)可的用于食品包裝材料的化學(xué)工藝助劑。大豆油多元醇來源于可再生資源大豆，是能源替代和環(huán)保的重要發(fā)展方向。大豆油多元醇是豆油雙鍵經(jīng)化學(xué)改性引入羥基制備獲得，與傳統(tǒng)的聚醚和聚酯多元醇相比，由大豆油制備出的多元醇結(jié)構(gòu)特殊，具有很長(zhǎng)的碳鏈且枝化度大，這種結(jié)構(gòu)決定了大豆油型多元醇的下游產(chǎn)品在耐水性方面更有優(yōu)勢(shì)，而且溶漲性低，可長(zhǎng)時(shí)間在水中浸泡而不變形。而且，由于大豆油多元醇官能度比較大，其玻璃化溫度比傳統(tǒng)的石油型多元醇高，反應(yīng)生成的下游產(chǎn)品交聯(lián)度比較大，熱穩(wěn)定性也比較好。另外，大豆油多元醇價(jià)格便宜，聚合產(chǎn)品還具有可生物降解性。這些優(yōu)點(diǎn)使大豆油多元醇的制備和應(yīng)用研究備受關(guān)注。進(jìn)一步的，所述改性環(huán)氧大豆油的丙烯酸接枝率為40-60%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。進(jìn)一步的，所述環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為5-6%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。進(jìn)一步的，所述改性環(huán)氧大豆油的環(huán)氧值為0.5-1%。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。進(jìn)一步的，所述豆油多元醇的羥值為150-250mgkoh/g。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。進(jìn)一步的，所述全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑包括環(huán)氧大豆油100份、改性環(huán)氧大豆油100-200份、豆油多元醇100-200份。該配比可以獲得更好的產(chǎn)品。本發(fā)明的另一目的在于提供一種全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑的制備方法，包括以下步驟：步驟a：內(nèi)增塑劑配制步驟，所述內(nèi)增塑劑配制步驟系將環(huán)氧大豆油與改性環(huán)氧大豆油按照比例共混；步驟b：乳化步驟，所述乳化步驟系向步驟a的產(chǎn)物中加入1wt%的乳化劑，所述乳化劑的hlb值為5-30；步驟c：外增塑劑復(fù)合步驟，所述外增塑劑復(fù)合步驟系向步驟b產(chǎn)物中加入豆油多元醇；步驟d：固化步驟，所述固化步驟系通過uv輻射使得步驟c中產(chǎn)物固化，其中輻射時(shí)間為0.5-2h。進(jìn)一步的，所述步驟c中需要逐滴加入豆油多元醇并形成水包油型乳液。進(jìn)一步的，步驟b中所述乳化劑的hlb值為15-30。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：步驟d中輻射時(shí)間為0.5-1h。本方案提供的全塑塑膠跑道用環(huán)保型增塑劑及其制備方法通過向環(huán)保型增塑劑引入活性基團(tuán)，通過紫外等輔助固化手段，將環(huán)保型增塑劑束縛在樹脂體系中，控制活性基團(tuán)的比例和增塑劑間的物理交聯(lián)作用，實(shí)現(xiàn)降低增塑劑的遷移率。下面給出具體實(shí)施例和對(duì)比例來進(jìn)一步說明本方案增塑劑的使用效果。實(shí)施例1：將100份的彈性層增塑劑加入至200份單組分的聚氨酯發(fā)泡材料，加入200份填料，混合均勻后加入模具中，uv輻照1h后，靜置發(fā)泡24h。其中，增塑劑含有100份環(huán)氧大豆油、100份改性環(huán)氧大豆油，豆油多元醇100份。50℃溫水和乙醇浸泡24h后，稱重測(cè)量增塑劑的抽出率分別為0.10%和0.53%。參照gb/t14833-2011測(cè)試其沖擊吸收率和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率。實(shí)施例2：將100份的彈性層增塑劑加入至200份單組分的聚氨酯發(fā)泡材料，加入200份填料，混合均勻后加入模具中，uv輻照1h后，靜置發(fā)泡24h。其中，增塑劑含有100份環(huán)氧大豆油、150份改性環(huán)氧大豆油，豆油多元醇150份。50℃溫水和乙醇浸泡24h后，稱重測(cè)量增塑劑的抽出率分別為0.05%和0.45%。參照gb/t14833-2011測(cè)試其沖擊吸收率和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率。實(shí)施例3：將100份的彈性層增塑劑加入至200份單組分的聚氨酯發(fā)泡材料，加入200份填料，混合均勻后加入模具中，uv輻照1h后，靜置發(fā)泡24h。其中，增塑劑含有20份環(huán)氧大豆油、300份改性環(huán)氧大豆油，豆油多元醇300份。50℃溫水和乙醇浸泡24h后，稱重測(cè)量增塑劑的抽出率分別為0.03%和0.15%。參照gb/t14833-2011測(cè)試其沖擊吸收率和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率。對(duì)比實(shí)施例1：將100份的彈性層增塑劑加入至200份單組分的聚氨酯發(fā)泡材料，加入200份填料，混合均勻后加入模具中，uv輻照1h后，靜置發(fā)泡24h。其中，增塑劑含有100份環(huán)氧大豆油。50℃溫水和乙醇浸泡24h后，稱重測(cè)量增塑劑的抽出率分別為0.5%和1.0%。參照gb/t14833-2011測(cè)試其沖擊吸收率和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率。測(cè)試結(jié)果表明：添加本發(fā)明的增塑劑可以顯著降低增塑劑的遷移率，同時(shí)塑膠跑道的回彈率和吸能率均有小幅提升。表1不同來源的樣品性能樣品來源沖擊吸收率（%）拉伸斷裂伸長(zhǎng)率（%）實(shí)施例138%150實(shí)施例240%170實(shí)施例335%146對(duì)比實(shí)施例36%140與傳統(tǒng)的增塑劑相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明的增塑劑包含內(nèi)增塑劑和外增塑劑，利用內(nèi)增塑劑豆油多元醇的氫鍵和物理纏結(jié)的作用，降低了外增塑劑的遷移率。（2）本發(fā)明引入了丙烯酸官能團(tuán)，可利用uv固化，提升增塑劑的交聯(lián)性，提升增塑劑的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)塑膠跑道的使用壽命。（3）本發(fā)明的無機(jī)填料為復(fù)配體系，單一填料無法達(dá)到上述優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12