Page 71 - 《精细化工》2023年第12期
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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 ·2613·
的质量损失小于安全值(5.5%),使其合法用于食品 氧水环氧化后合成了一种环保型增塑剂——环氧乙
包装;此外,通过 FTIR 发现,TOP-Ⅱ可被活性土 酰化蓖麻油(EACO)。经酯化/环氧化改性的 EACO
壤中的微生物降解成为分子量较低的产物。为进一 增塑 PVC 后的拉伸强度和断裂伸长率比环氧化大
步提高植物油基增塑剂的相容性,可通过双键环氧 豆油(ESO)提高了 13.9%、23.8%,且 EACO 和
化等化学反应,消除其内部的双键,合成环氧植物 ESO 都具有良好的热稳定性。这主要是由于酯键、
油增塑剂,进一步增加植物油与聚合物基体的相容 环氧基等极性基团的存在相较于双键、羟基等基团,
性,而且环氧基也可提高增塑后的 PVC 树脂的热稳 可提高增塑剂与 PVC 的相容性,增塑后的 PVC 树
定性。FU 等 [34] 以蓖麻油为原料,经乙酸酐酯化和双 脂表现出优良的塑化效果和热稳定性。
图 3 桐油和桐油甲酯与马来酸二乙酯加成制备 2 种桐油基增塑剂(TOP-Ⅰ和 TOP-Ⅱ)示意图(a) [33] ;制备二聚酸乙
二醇醚酯系列增塑剂(DA-2n)示意图(b) [35] ;制备副产单酸基四乙二醇甲醚酯(WMA-MTE)示意图(c) [38]
Fig. 3 Schematic diagram of preparation of two tung oil-based plasticizers (TOP-Ⅰ and TOP-Ⅱ) by addition of tung oil and
tung oil methyl ester with diethyl maleate (a) [33] ; Schematic diagram of preparation of dimeric acid glycol ether ester
series plasticizer (DA-2n) (b) [35] ; Schematic diagram of preparation of by-product monoacid tetraethylene glycol
methyl ether (WMA-MTE) (c) [38]
尽管通过对植物油及其衍生物引入羧酸酯、醚 3b)。DA-2n 增塑 PVC 材料的测试结果表明,随着
键等极性基团来改善植物油基增塑剂的极性、提高 乙氧基官能团数目的增加,PVC 样品的玻璃化转变
其与 PVC 树脂的相容性,但这类改性研究比较复 温度(T g )从 62.3 ℃(PVC-DA-2)下降到 35.4 ℃
杂,且所合成的中间产物不易分离,难以实现工业 (PVC-DA-8),PVC 样品失重 5%时的温度(T 5% )
化生产。谈继淮课题组 [35-36] 提出通过醇醚与植物油 从 252.1 ℃( PVC-DA-2 )上升至 269.3 ℃
酸直接酯化的方式,将柔韧性好的“醚键”和增容 (PVC-DA-8)。其中增塑性能最优的 DA-8 与 PVC
型“酯键”同时引入到增塑剂结构中,从而构建结 有良好的相容性和较高的热稳定性,可以完全替代
构和性能可调的增容型植物油基醇醚酯增塑剂。 石油基 DOTP 用于 PVC 的增塑。黄能坤等 [36] 以氢化
TAN 等 [35] 以植物油衍生的二聚酸为原料,与乙二醇 二聚酸为原料,制备出具有不同乙氧基官能团数目
醚(乙二醇甲醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇甲醚和 的氢化二聚酸乙二醇醚酯(HDA-2n,n=1、2、3、4)
四乙二醇甲醚)直接酯化,得到二聚酸乙二醇醚酯 增塑剂。结果表明,具有较大极性和良好柔韧性能
系列增塑剂(DA-2n,2n 为乙氧基官能团数目)(图 的乙氧基官能团不仅可以增加 HDA-2n 增塑剂的极