聚酯增塑剂的研究进展

聚酯增塑剂的研究进展

黄冬婷;孟飞;梁磊;朱文浩;黄俊生

【摘要】Polyester plasticizer is a safe and environment-friendly plasticizer,which has a small mobility and is not easy to be extracted by water and solvent,so that it can effectively improve the durability and safety of plastic products. Performances and applications of polyester plasticizers were introduced,and the research work of polyester plasticizers in the aspects of migration resistance, thermo stability, plasticizing efficiency and compounding property and the latest research progress of new biological-base polyester plasticizers were mainly described. Based on the tendency of polyester plasticizers' development summarized, the development of plasticizer industry in China could focus on exploitation of biological-base polyester plasticizers.%聚酯增塑剂是一种性能优良的环保安全型增塑剂,有优秀的耐溶剂抽出性和抗迁移性,可有效改善塑料制品的耐久性和安全性.本文介绍了聚酯增塑剂的性能和应用,重点阐述聚酯增塑剂在抗迁移性、耐热性、增塑效率、复配性能等方面的研究工作以及新型的生物基聚酯增塑剂最新研究进展,指出了聚酯增塑剂的发展趋势,提出我国的增塑剂行业可朝着生物基聚酯增塑剂方

向进行开发研究.

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2018(046)008

【总页数】3页(P5-7)

【关键词】环保增塑剂;聚酯增塑剂;生物基聚酯增塑剂

【作者】黄冬婷;孟飞;梁磊;朱文浩;黄俊生

【作者单位】广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广

东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研

究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东广州 510316;广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所),广东

广州 510316

【正文语种】中文

【中图分类】TQ

增塑剂是塑料工业中用量最大的一类助剂，大多为高沸点、不易挥发的液体，主要功能是改善高分子材料的可塑性和加工性。增塑剂加入到树脂后，阻断树脂高分子链段之间的吸引力，使链段之间更容易自由舒展，材料的玻璃化转化温度得到降低，可塑性得到提升，最终降低加工难度，起到增塑的效果。

邻苯二甲酸酯类增塑剂是通用型的传统增塑剂，综合增塑性能优异，用量居增塑剂首位，为总产量的80%左右[1]。但此类增塑剂的分子与材料大分子尺寸相差悬殊，两者的范德华作用力薄弱，增塑剂不可避免地从材料内部向外迁移，在应用过程中具有毒性和潜在致癌性。各国已颁布一系列法规进行限制或禁止，邻苯二甲酸酯类增塑剂在安全性要求较高的领域的退出之势已不可逆转，环保安全型增塑剂的开发需求日益迫切。

聚酯增塑剂是一种性能优良的环保安全型增塑剂，与传统的单体型增塑剂相比，聚酯增塑剂因其大分子量的特性，与高分子材料相容性好，有优秀的耐溶剂抽出性能

和抗迁移性能，大幅度改善塑料制品的耐久性和安全性。

1 聚酯增塑剂概述

1.1 聚酯增塑剂定义及性能

聚酯增塑剂是一种线型的高分子聚合物，通常用二元酸和二元醇作为原料，先酯化后聚合形成，分子量范围大多在800～8000之间。

增塑剂的迁移分为三种方式：向气体中挥发，被液体浸出，向固体中迁出。此三种迁移方式都会造成增塑剂的损失，导致塑料制品老化。因此，耐挥发性、耐溶剂抽出性、耐固体迁移性是增塑剂性能的重要指标。

聚酯增塑剂具有与树脂大分子相近的分子量，而且含有大量羰基基团，可以与聚氯乙烯中的α-H或β-H形成氢键作用，与氯原子存在偶极-偶极相互作用[2]，因此

与树脂大分子相容性良好，迁移性小，耐抽出性突出，享有“永久性增塑剂”的美誉[3]。

1.2 聚酯增塑剂的合成

聚酯增塑剂大多是以二元酸和二元醇为原料，在催化剂作用下，先酯化再聚合而成，可按照所用的二元酸进行分类，最常用的二元酸是己二酸。

以二元酸和二元醇为原料制备聚酯的反应式[4]如下：

用一元醇做封端剂：

用一元酸做封端剂：

1.3 合成聚酯增塑剂的常用催化剂

合成聚酯增塑剂的过程中，加入催化剂可提高酯化反应的速率，目前使用的催化剂主要有以下几种:

(1)酸性催化剂

硫酸和甲烷磺酸有机酸是聚酯酯化反应早期使用较多的催化剂，此类催化剂便宜易得，活性高，但副产物复杂，腐蚀较为严重。

(2)金属化合物型催化剂

金属化合物型催化剂主要包括锑(Sb)系催化剂、钛(Ti)系催化剂、锗(Ge)系催化剂、锡(Sn)系催化剂和铝(Al)系催化剂。钛(Ti)系催化剂中钛的有机酯类是现今研究最

多的用于制备聚酯的催化剂，如钛酸正四丁酯。

(3)酶类催化剂

酶类催化剂常用的是脂肪酶，反应的选择性高，过程节能环保，产品容易分离，但价格较为昂贵，反应时间长，其大规模使用受到限制，开发新技术解决上述问题是目前研究热点。

(4)稀土金属催化剂

稀土金属催化剂中常用的为镧(La)、钪(Sc)、钇(Y)等稀土金属元素的化合物，价格较高，难以普及应用。

1.4 聚酯增塑剂的应用

工业生产中只有聚酯类增塑剂属于聚合型增塑剂，这是一种性能优良的新型增塑剂。与传统的单体型增塑剂相比，聚酯增塑剂分子量大，低毒，与PVC相容性好，挥

发性小，耐溶剂抽出性优良。聚酯增塑剂广泛应用于在油、脂及乳液环境中仍要保持特有化学性质的领域，如耐油电缆、煤气胶管、乳制品机械及瓶盖垫片、耐油软管、油矿电缆护套等。聚酯增塑剂还可应用在橡胶材料中，能有效改善其耐油性、耐固体迁移性以及加工性。

2 传统聚酯增塑剂的研究进展

2.1 提升聚酯增塑剂耐迁移性能的研究

张珍[5]用己二酸和乙二醇制备聚己二酸乙二醇酯，该聚酯与PVC的相容性、抗迁