Page 70 - 《精细化工》2023年第12期
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·2612· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
容性的方法根据结构可以分为 2 类。一是引入刚性 中引入极性基团（如多羧酸酯、环氧基、醚键等） [27-28] ，
芳香基团，芳香基团促进了增塑剂与 PVC 共混体系 这些极性基团通过范德华力或氢键与 PVC 树脂极
熵（S）的增加，极化的芳香基团作为增容剂赋予 性部分（C—Cl）相互作用，从而赋予增塑剂优异的
PVC 长链良好的弹性；二是在植物油基增塑剂结构 相容性能（图 2）。
图 2 植物油基增塑剂与 PVC 相容性的示意图
Fig. 2 Schematic diagram of compatibility of vegetable oil-based plasticizers with PVC
MA 等 [29] 以油酸和 4-丙基愈创木酚为原料酯化 TEETER 等 [31] 提出了通过双烯加成，将丙烯酸
合成了一种含苯基的植物油基增塑剂——油酸-4-丙 加成到油酸的不饱和长烷基碳链上，并进行酯化，
基愈创木酚酯（OPE），并用于 PVC 薄膜的增塑。 从而引入酯基极性基团。结果表明，加成后产物在
通过 TEM 图发现，纯 PVC 薄膜表面粗糙不规则， 橡胶中的相容性优于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯
随着 OPE 用量的增加，PVC 材料表面更加均匀光 （DEHP）。此外，LIM 等 [32] 将植物油上的双键和酸
滑，粗糙和不规则的微观结构逐渐消失，这归因于 酐进行 Diels-Alder 反应，得到具有多个羧酸基团的
OPE 结构中的酯基和苯环与 PVC 的 C—Cl 之间的强 植物油基增塑剂，大大提高了植物油增塑剂与
相互作用；通过拉伸实验发现，随着 OPE 的引入，PVC PVC 的相容性，并可作为主增塑剂使用。桐油作
薄膜的拉伸强度降低，这是因为 OPE 的加入增加了 为不饱和度较高的一种植物油，其每条脂肪酸链上
PVC 链的间距，降低了 PVC 的分子间相互作用力， 均含有 3 个不饱和双键，并且脂肪酸链上的双键以
促进 PVC 链的运动。CHU 等 [30] 以腰果酚和亚油酸为 共轭的形式存在，为 Diels-Alder 反应创造了条件。
原料，经酯化制备了一种植物油基增塑剂——环氧 MA 等 [33] 以桐油和桐油甲酯为原料，经马来酸二乙
油酸腰果酚酯（ELCE），并利用光学显微镜研究 ELCE 酯加成制备了 2 种桐油基增塑剂（TOP-Ⅰ和 TOP-
的相容性。研究发现，纯 PVC 表现出粗糙和不规则的 Ⅱ），并对经 TOP-Ⅰ和 TOP-Ⅱ增塑后的 PVC 树脂
微观结构，并且表面有许多团聚物，随着 ELCE 的添 进行相容性、力学性能、热稳定性、耐迁移性等相
加，PVC 材料的粗糙和不规则的微观结构和团聚物消 关性能测试（图 3a）。测试结果表明，由于 TOP-Ⅰ
失，表明 PVC 与 ELCE 之间具有优异的相容性，因为 中提供相容性的极性酯基与提高 PVC 树脂自由体
ELCE 的极性基团（苯环、酯基和环氧基）与 PVC 的 积的非极性脂肪烃链达到相互作用的平衡状态，所
极性基团相互作用强烈；此外，ELCE 还可提高 PVC 以，微观状态下 PVC/60TOP-Ⅰ（PVC 质量分数为
共混物的塑化效率、热稳定性以及耐溶剂萃取性和耐 60%）相较于 PVC/60TOP-Ⅱ的表面光滑且无颗粒，
挥发性，使其可完全取代 DOP 用于 PVC 的增塑。 相容性均优于 DOP。TOP-Ⅰ和 TOP-Ⅱ丰富的酯基
提高植物油基增塑剂的相容性，不仅可给植物 在 PVC 链中与 α-H 形成氢键，导致塑化后的 PVC
油分子中引入刚性芳香基团，还可对其分子结构中 拉伸强度降低至 5.5 和 11.2 MPa，断裂伸长率提高
的酯基和脂肪酸链上不同数目的不饱和双键进行改 至 362%和 294%；并且 TOP-Ⅰ和 TOP-Ⅱ中的环己
性，从而引入极性基团（如多羧酸酯、环氧基、醚 烯基在加热时一定程度上保持了 PVC 的初始颜色，
键等）提高与 PVC 树脂的相容性。 改善了其老化性能；浸出实验中 TOP-Ⅰ和 TOP-Ⅱ
