背景及概述[1]
聚酯增塑劑是一種性能優(yōu)良的環(huán)保安全型增塑劑，與傳統(tǒng)的單體型增塑劑相比，聚酯增塑劑因其大分子量的特性，與高分子材料相容性好，有優(yōu)秀的耐溶劑抽出性能和抗遷移性能，大幅度改善塑料制品的耐久性和安全性。聚酯增塑劑是一種線型的高分子聚合物，通常用二元酸和二元醇作為原料，先酯化后聚合形成，分子量范圍大多在800～8000之間。聚酯增塑劑具有與樹脂大分子相近的分子量，而且含有大量羰基基團(tuán)，可以與聚氯乙烯中的α-H或β-H形成氫鍵作用，與氯原子存在偶極－偶極相互作用，因此與樹脂大分子相容性良好，遷移性小，耐抽出性突出，享有“永久性增塑劑”的美譽(yù)。
制備[1]
聚酯增塑劑大多是以二元酸和二元醇為原料，在催化劑作用下，先酯化再聚合而成，可按照所用的二元酸進(jìn)行分類，最常用的二元酸是己二酸。以二元酸和二元醇為原料制備聚酯的反應(yīng)式如下:
用一元醇做封端劑:
用一元酸做封端劑:
應(yīng)用[1]
工業(yè)生產(chǎn)中只有聚酯類增塑劑屬于聚合型增塑劑，這是一種性能優(yōu)良的新型增塑劑。與傳統(tǒng)的單體型增塑劑相比，聚酯增塑劑分子量大，低毒，與PVC相容性好，揮發(fā)性小，耐溶劑抽出性優(yōu)良。聚酯增塑劑廣泛應(yīng)用于在油、脂及乳液環(huán)境中仍要保持特有化學(xué)性質(zhì)的領(lǐng)域，如耐油電纜、煤氣膠管、乳制品機(jī)械及瓶蓋墊片、耐油軟管、油礦電纜護(hù)套等。聚酯增塑劑還可應(yīng)用在橡膠材料中，能有效改善其耐油性、耐固體遷移性以及加工性。
研究進(jìn)展[1]
1 提升聚酯增塑劑耐遷移性能的研究
張珍用己二酸和乙二醇制備聚己二酸乙二醇酯，該聚酯與PVC的相容性、抗遷移性、耐抽出性都比傳統(tǒng)的鄰苯二甲酸(2－乙基己基)酯(DOP)好。李成成以乙基己醇為封端劑，將己二酸分別與二、三甘醇反應(yīng)制備己二酸類聚酯增塑劑，較DOP具有更好的耐揮發(fā)性、耐溶劑抽出性和抗固體遷移性。劉三榮等將工業(yè)副產(chǎn)物尼龍酸高值化制備成一系列尼龍酸聚酯增塑劑，該類聚酯增塑劑具有較好增塑效果，且原料來源廣泛，適合大規(guī)模生產(chǎn)。YinB等用氧化二丁基錫催化葡萄糖等原料轉(zhuǎn)化制備三種葡萄糖己酸酯，這三種聚酯與PVC相容性好，提高了PVC的加工性，具有顯著增塑效果。
2 增強(qiáng)聚酯增塑劑熱穩(wěn)定性的研究
張冬珍用己二酸和新戊二醇制備聚己二酸新戊二醇酯增塑劑，應(yīng)用于PVC制品中，不止表現(xiàn)出較好的耐固體遷移性和熱穩(wěn)定性，還表現(xiàn)出理想的電氣性能。沈敏亮用六氫苯酐和二甘醇為原料，以鈦系催化劑中的鈦酸正四丁酯為催化劑，制備聚二甲酸二甘醇酯類增塑劑，具有較好的熱穩(wěn)定性。YinB等用異山梨醇分別與己二酸、辛二酸反應(yīng)制備異山梨醇類聚酯增塑劑，此類增塑劑與PVC相容性好，添加量較少即可達(dá)到較好增塑效果，且具有較高熱穩(wěn)定性。張欣華用2－甲基丁二酸和二元醇制備了4種丁二酸類聚酯增塑劑，這4種增塑劑可提升PVC可塑性，增塑效果好，且能提高材料的耐熱性，耐溶劑性優(yōu)良，綜合性能優(yōu)于DOP。
3 提高聚酯增塑劑增塑效率的研究
苗紅艷等用乙基己醇封端，將納迪克酸酐和甲基丙二醇反應(yīng)制備納迪克酸酐類聚酯增塑劑，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該聚酯比傳統(tǒng)增塑劑和檸檬酸三丁酯具有更好的耐固體遷移性、耐溶劑抽出性，較高的增塑效率以及耐熱性。謝騰騰將丁二酸和二元醇反應(yīng)制備4種聚酯增塑劑，所制備的增塑劑與材料具有良好相容性，大幅度降低加工溫度，耐久性好，添加量較少即可達(dá)到較好增塑效果，并且具有較好的生物降解性。WoohyukChoi等以二季戊四醇，三羥甲基丙烷和ε－己內(nèi)酯為原料，以乙酸酐為封端劑，合成四種非纏結(jié)星型聚(ε－己內(nèi)酯)。這4種聚酯增塑劑都能降低材料的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度，因此易于加工，增塑效率高，耐抽出性遠(yuǎn)高于DOP。
4 聚酯增塑劑復(fù)配性能研究
AbdelwahabMA合成了Lapol108聚酯增塑劑，可提升PLA/PHB材料的相容性、可塑化性、可生物降解性，并且保持了材料良好的熱穩(wěn)定性。戴繼湘等用聚酯多元醇合成了改性的超支化聚酯增塑劑，該聚酯與DOP復(fù)配應(yīng)用于PVC中可減弱DOP的揮發(fā)性和抽出率。
主要參考資料
[1]黃冬婷,孟飛,梁磊,朱文浩,黃俊生.聚酯增塑劑的研究進(jìn)展[J].廣州化工,2018,46(08):5-7.