Page 69 - 《精细化工》2023年第12期

第 12 期 王梓雯，等: 多功能植物油基增塑剂制备及增塑 PVC 研究进展 ·2611·

图 1 植物油基增塑剂增塑 PVC 的理论示意图 [21]
Fig. 1 Theoretical diagram of PVC plasticized by vegetable oil-based plasticizers [21]

1.2 植物油增塑剂的结构设计 （DOP）、对苯二甲酸二辛酯（DOTP）等〕的全替
植物油是大豆、葵花籽、棕榈果、棉花、微藻 代 [27] ；（2）基于良好相容性，在植物油衍生物结构
等压榨后所获取的 [25] ，其化学结构是由直链不饱和 中引入功能性基团(如耐热型环氧基团、阻燃型含卤
脂肪酸和甘油反应合成的甘油三酯 [26] ，含有非极性 素基团、耐迁移型支链基团等)，以满足不同行业需
基团（长烷基碳链）和极性基团（酯基）。基于当前 求，实现植物油基增塑剂的“提质增效”。
产业发展需求，全替代高品质植物油增塑剂应具有
2 多功能植物油基增塑剂研究进展
低毒或无毒、相容性好、增塑效率高、力学性能优
异、可生物降解等特性。植物油基增塑剂的原料来
基于现有市售植物油基增塑剂（如环氧大豆油、
源于天然生物基，可满足无毒、可生物降解的要求；
环氧脂肪酸甲酯等）与 PVC 相容性差，只能部分替
其结构中非极性烷基碳链可增加 PVC 自由体积，赋
代传统石油基增塑剂，国内外学者利用植物油结构
予材料优良的力学性能。然而，植物油基增塑剂结 中的活性基团（羧基/酯基、双键）对植物油衍生增
构中的极性基团与非极性基团平衡性差，非极性基 塑剂进行了功能化改性，主要包括增容、耐热、阻
团比例过高，导致其与 PVC 相容性差，一般只能作 燃、耐迁移等，在保证植物油基增塑剂良好相容和
为辅助增塑剂。为提升植物油基增塑剂与 PVC 树脂 增塑性能的同时，赋予植物油基增塑剂其他新功能，
的相容性，赋予其更高的应用价值，国内外学者关 通过“一剂多效”的方式进一步提升植物油基增塑
于高品质增塑剂的结构设计主要包括以下 2 个方 剂的应用价值。。
面：（1）建立相容性好、增塑效率高的植物油增塑 2.1 增容型植物油基增塑剂
剂，如在植物油基增塑剂结构中引入增容型芳香基 相容性是增塑剂改善聚合物材料塑化性能的决
团，通过提高增塑剂与 PVC 共混体系的熵（即 定性因素，也是区分主增塑剂和辅助增塑剂的重要
ΔS>0），改善植物油基增塑剂与 PVC 的相容性 [15] ； 手段 [20] 。相容性好则代表增塑剂会均匀分散在 PVC
也可在植物油基增塑剂结构中引入极性基团（如多 中；相反的，当观察到材料表面泛白、黏连、冒油
羧酸酯、环氧基、醚键等），通过范德华力或氢键与 时，则表明增塑剂与 PVC 的相容性差 [15] 。而在使用
PVC 树脂极性部分（C—Cl）相互作用，从而赋予 植物油合成增塑剂之前，必须对其进行改性，因为
增塑剂优异的相容性能。通过增容基团和长链烷基 植物油结构中非极性烷基碳链占比过高，与 PVC 分
的协同作用，赋予植物油基增塑剂优异的增塑性能， 子的极性差别大，导致植物油与 PVC 的相容性有
可实现对传统石油基增塑剂〔如邻苯二甲酸二辛酯 限。目前，用于改性植物油基增塑剂与 PVC 树脂相