增塑剂调研

增塑剂

增塑剂是一种添加到高分子聚合物中用来增加材料塑性，使之易加工，赋予

制品柔软性的助剂，在高分子工业领域具有广泛的应用。增塑剂的作用机理是

增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的应力,结果增

加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物

的塑性增加。因此一种物质能不能作为一种增塑剂，一般需满足以下三个条件：1）高沸点，不易挥发，一般应高于200℃。2）与聚合物有很好的相容性，不易析出。3）对聚合物主体有一定的溶胀能力。

迄今为止，人们开发了各种不同种类的增塑剂，如果按照化学结构来划分，

主要可以分为以下几种：

1.苯二甲酸酯类(包括邻苯、对苯、间苯二甲酸酯)。

2.脂肪族二元酸酯类(包括己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯)。

3.磷酸酯类(包括磷酸脂肪醇酯、磷酸酚酯和含氯磷酸酯)。

4．多元醇酯类(包括甘油三醋酸酯、一缩二乙二醇苯甲酸酯等)。

5．苯多酸酯类(包括偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、均苯四酸四酯)。

6．柠檬酸酯类[包括柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三(2-乙基已)酯等]。

7．聚酯类(包括己二酸丙二醇聚酯、癸二酸丙二醇聚酯、邻苯二甲酸聚酯等)。

8．植物油基类(包括环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、氧硬脂酸辛酯、甘油三酸酯等)。

9. 其他增塑剂

下面对这些增塑剂一一作出详细说明。

一：苯二甲酸酯类

邻苯二甲酸酯类是最常用的工业增塑剂，主要有邻苯二甲酸二辛（DOP）,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）,邻苯二甲酸丁苄酯（BBP），邻苯二甲酸二（2-乙基己酯）（DEHP），邻苯二甲酸正辛酯（DNOP）等，由于这些品种增塑效率高，挥发性低，迁移性小，柔软性和电性能优良，一般广泛用于PVC 树脂，以改进PVC的柔软性，耐寒性和光稳定性，同时也用于各种纤维素树脂、不饱和树脂、环氧树脂、醋酸乙烯树脂和合成橡胶中。。然

而，邻苯二甲酯类的长期接触可能对人体造成慢性中毒，尤其是有可能影响人类的内分泌系统和生殖系统，因此，现今欧美各国对添加邻苯二甲酸酯类增塑剂的玩具，食品，日用品，医用品，纺织品等逐渐做出了严格的规定或直接禁用。

对苯二甲酸酯类以对苯二甲酸二( 2-乙基) 己酯( DEHTP) 或对苯二甲酸二异辛酯( DOTP) 为代表。两者之间，对苯二甲酸二异辛酯( DEHTP) 的性能更为突出，除塑化性能略低外，其它物理性能均优于DEHP。由于它的分子呈线性对称

结构，同时结构中对位又有两个2-乙基己基，所以一方面它保持黏性液体状态，另一方面具有更低的挥发性，耐寒性，电绝缘性。同时，DEHTP 的毒性很低，

安全性高，耐水耐油抽出性强，一直被当作无毒增塑剂使用，主要用在PVC，冰箱、窗户密封条、农用塑料薄膜，医用PVC 制品、儿童玩具等方面。

二：苯多酸酯类

苯多酸酯类有偏苯三酸酯、均苯四酸酯等，由于它们与邻苯二甲酸酯的结

构上的相似性，因此在部分领域可以取代有毒的邻苯二甲酸酯。偏苯三酸酯和

均苯四酸酯类有较多的可以酯化的羧基，性能上有更多的特性。因为相对分子

质量较大，所以黏度大，挥发性低，耐抽出，耐迁移性良好，与PVC 等高分子

材料相容性好。偏苯三酸酯类主要品种有1，2，4-偏苯三酸三( 2-乙基) 己酯( TOTM) ，1，2，4-偏苯三酸三异辛酯( TIOTM) ，1，2，4-偏苯三酸三异癸酯和1，2，4-偏苯三酸三正癸酯。TOTM 与分子结构相似的DEHP 相比，分子中多

一个羧酸异辛酯，挥发性低，挥发损失仅为DEHP 的1 /10，耐抽出、耐迁移性

良好，可用于耐油、耐水、耐热性要求高的PVC 制品，并能改善制品的加工性能。用偏苯三酸三酯类增塑剂生产的塑料制品，极耐水抽出，利用这一特性可

用于生产游泳池内装饰塑料，制成鲜艳色彩的材料，既美观又柔软，且具有耐

紫外光的耐老化特性

均苯四酸四酯主要品种有：均苯四酸四丁酯、均苯四酸四己酯、均苯四酸四(2一乙基)己酯等。因为其有四个酯基，较偏苯三酸三酯的相对分子质量更大，

所以与PVC树脂的相容性和耐高温性更好，且介质对均苯四酸四(2-乙基)己酯的抽出率比TOTM和DEHP更低，在1％肥皂水中加热24 h，没有抽出损失。其加工性能、低温性能类似于邻苯二甲酸酯。对于动物试验的急性毒性低于偏苯三酸三酯，更低于邻苯二甲酸酯，可以作为医用增塑剂，用于导液管、薄膜护套和各

种人体器官代用品。

然而，苯多酸多酯类增塑剂受到原料和产品纯度制约，特别是均苯四酸二酐

全依赖进口，国内产品尚处于起步阶段，需待原料国产化后才有发展前途。

三：聚酯类

脂肪族二元酸酯类增塑剂具有低温性能优良、塑化效率高和黏度性能好的优点，但其相容性、耐油性、电绝缘性能比DEHP差，且价格昂贵，大多数作为助

增塑剂。脂肪族二元酸酯分为饱和脂肪酸二元酸酯和不饱和脂肪酸二元酸酯两类。前者有丁二酸酯、戊二酸酯、己二酸酯、辛二酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯等，主要以己二酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯为主，应用最广。产量最大的是己

二酸二(2一乙基)己酯(DOA)，其次为癸二酸酯(2一乙基)己酯(DOS)。不饱和脂

肪酸二元酸酯因其分子中含有双键，能与乙烯基单体共聚，作为内增塑剂使用。己二酸二(2-乙基)己酯[又名己二酸二异辛酯(DOA)]，可作为PVC、聚乙烯、聚

苯乙烯、硝酸纤维素、乙基纤维素和合成橡胶的耐寒增塑剂。其增塑效率高，

受热变色小，可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性；缺点是挥发性较大，耐

水性、耐迁移性和电绝缘性较差，价格昂起文贵。同时DOA属轻低毒化学品。

癸二酸酯(2一乙基)己酯[又名癸二酸二异辛酯(DOS)]，可作为聚氯乙烯、聚苯

乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙基纤维素及合成橡胶的增塑剂，相容性较好。其

优点是耐寒性好，增塑效率高，挥发性低，耐热，耐光，电绝缘性好；缺点是

耐水性较差，迁移性较大。DOS毒性极低，与DOA相似，欧美各国允许用于食

品包装袋材料中。癸二酸二仲辛酯(DCS)，作为合成树脂、天然橡胶和合成橡胶的耐寒增塑剂，增塑效率及毒性与DOS相似。

二元酸与二元醇缩聚的聚酯类增塑剂是由饱和二元酸与饱和二元醇通过缩聚

反应制取的线性高分子聚合物，平均相对分子质量一般在1000～8000之间，是

增塑剂的一类重要品种。与单分子结构的增塑剂相比，其具有迁移性小、耐高温、不易被水或油相抽出的特点，是一种耐久性增塑剂。聚酯增塑剂是极性高

分子聚合物，与PVC有很好的相容性，其在PVC制品中有突出的抗低温冲击性能，很高的抗撕裂强度和抗抽出能力。聚酯类增塑剂主要用作汽车内制品、电线电

缆和电冰箱等耐低温器材高性能塑料制品。但是，聚酯增塑剂的增塑效率较差，黏度较大，加工性能不如传统增塑剂产品。

四：植物油基类

植物油基类增塑剂是一种非石油生产路线，它是一类高效、无毒和可降解

的增塑剂，是增塑剂行业关注的热点，最近这一领域有较大发展。其可用在

对卫生要求较高的与食品接触的高分子材料、玩具和医疗器材中。植物油基增

塑剂的原料为天然油脂(包括大豆油、亚麻油、亚麻仁油、玉米油、棉籽油、菜

籽油、花生油、棕榈油和棕榈仁油等)，由天然油脂加工为脂肪酸酯，主要组分为十八碳脂肪酸，其它为C8 ～C20脂肪酸。

植物油基增塑剂主要有脂肪酸酯和环氧植物油两大类。

脂肪酸酯是以脂肪酸与醇(甲醇、乙醇、丁醇、辛醇等)在催化剂存在下进行酯化反应而得。这类增塑剂无毒，用作聚氯乙烯、硝酸纤维素、乙基纤维素、

氯丁橡胶等制品的增塑剂，品种有硬脂酸丁酯，硬脂酸辛酯、油酸乙酯、油酸

丁酯，可作为PVC耐寒助增塑剂。油酸辛酯除作为天然和合成橡胶的耐寒增塑

剂，还可作为活性染料、酸性染料等其它染料防尘剂和皮革加脂剂。其它如油

酸月桂酯和棕榈酸异辛酯，可作为纺织品润滑剂用。