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编号： 日期：
职业技术学院
毕业设计 (论文)
题 目: 柠檬酸三丁酯的性质与制备工艺
指导教师:
系 部: 生化工程系
专 业: 应用化工技术
姓 名: 周海燕
学 号:
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目 录
第一章增塑剂的发展现状 ..........................................
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1、增塑剂的情况 ..................................................... 5
1.1、概述 ........................................................... 5
1.2、增塑剂作用机理 ................................................. 5
2、增塑剂的现状及面临的问题 ....................................... 5
2.1、增塑剂现状 ..................................................... 5
2.2、面临的问题 ..................................................... 5
3、增塑剂的国内外研究与应用现状及趋势 .............................. 7
4、环保增塑剂柠檬酸三丁酯的优点
第二章典型增塑剂：柠檬酸三丁酯的合成工艺 .................... 11
聚氯乙烯环保型增塑剂的研究进展
金栋
（北京燕山石油化工公司研究院，北京102500）
摘要：概述了聚氯乙烯环保型增塑剂柠檬酸三酯类和环氧类的研究进展，指出了其发展趋势及在中国的发展前景。
关键词：聚氯乙烯；增塑剂；柠檬酸三丁酯；环氧大豆油
中图分类号：TQ314.24文献标识码：B文章编号：1009－1785(2010)10－0006-04
聚氯乙烯目前在加工过程中需要使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。邻苯二甲酸酯类增塑剂具有增塑制品弹性性能良好，耐久性能突出，尤其在PVC软制品（软质人造革、玩具等）领域得到了广泛应用。由于邻苯二甲酸酯类增塑剂存在潜在的致癌性，国外已经严格控制其使用。中国也已经制订了相关的法律和法规，将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。因此，传统增塑剂的应用领域受到限制，研究开发新型环保型增塑剂已经成为当务之急。环保型增塑剂种类很多，综合考虑增塑剂的性能与价格因素，目前研究较多、应用比较广泛的环保型增塑剂主要有环氧类增塑剂和柠檬酸三酯类增塑剂。
1· PVC增塑剂的作用机理
纯PVC树脂属于强极性聚合物，分子间作用力较大，软化温度和熔融温度较高，加工温度为160～210℃。另外，PVC分子中的取代氯容易导致树脂脱HCl，从而引发降解反应。PVC对热极不稳定，温度升高会促进PVC脱HCl反应，纯PVC在120℃时就开始发生脱HCl反应，导致PVC降解。
增塑剂的作用机理是将极性增塑剂的分子插入PVC树脂的分子链中间，增大分子间的距离，PVC分子链的极性部分和增塑剂的极性部分相互作用，降低熔体黏度，增加分子链的柔顺性。这样的PVC增塑剂体系即使在冷却时，增塑剂仍然留在原来的位置上，从而削弱了PVC分子间的作用力。增塑剂的加入量越多，其体积效应越大，而且长链形状结构增塑剂比环状结构增塑剂的体积效应大。也就是说，对抗塑化作用的主要因素是聚合物分子链间的引力和聚合物分子链的结晶度，而它们则取决于聚合物的化学结构和物理结构。增塑剂的加入可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微量晶体的熔点降低，提高PVC树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。增塑剂用量在10份以下时，对制品机械强度的影响不明显，当加入5份左右的增塑剂时，机械强度反而最高，即所谓的反增塑现象。一般认为，反增塑现象是加入少量增塑后，大分子链活动能力增大，使分子有序化产生微晶的效应。加入少量增塑剂的硬制品，其冲击强度反而比不加增塑剂的制品要小，但加大到一定剂量后，其冲击强度就随用量的增大而增大。此外，增加增塑剂的用量，制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降。因此，一般在加工硬制品时不加增塑剂或少加增塑剂，有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。而加工软制品则需要加入大量的增塑剂，增塑剂加入量越大，制品就越柔软[1]。
PVC常用增塑剂概论
1、定义
增塑剂，又称塑化剂。是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可以使塑料薄膜的柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途。
2、分类对PVC的主要作用
一是降低PVC的熔融温度和熔体黏度。从而降低其加工温度；
二是赋予PVC制品以柔软性、弹性和耐低温性能。增塑剂按其作用原理和作用方式分为内增塑剂和外增塑剂两种：
A、内增塑剂：
内增塑剂实际是聚合物的一部分。一般内增塑剂是聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度，既降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。但是内增塑剂的使用温度范围比较窄，而且必须在聚合过程中加入，因此内增塑剂用的很少。
B、外增塑剂：
外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物，把它添加在需要增塑的聚合物内，可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应，和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用（干的弹性凝胶吸收液体并使自身体积胀大的作用。但所吸收液体仅限于能与之发生溶剂化的液体，故凝胶的溶胀对液体有严格的选择性。一般可分为无限溶胀与有限溶胀两类。），与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP）和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
3、增塑剂的作用机理：
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，也就是对抗塑化作用的主要因素聚合物分子链间的应力和聚合物的分子链的结晶度，而他们则取决于聚合物的化学结构和物理结构。
4、增塑剂的选择 PVC是一种强极性聚合物，分子间作用力很大，需加热到一定的温度才能显示出塑性。PVC分子间的强作用力使制品变得坚硬而缺乏弹性和柔韧性。增塑剂的作用就在于削弱PVC分子间的作用力，从而降低软化温度，减少溶体的粘度，增加流动性，改善PVC的加工性能和制品的柔韧性。
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解读增塑剂
作者：任海燕
来源：《中国科技术语》2011年第04期
中图分类号：N04 文献标识码：A 文章编号：1673—8578(2011)04—0059—03
2011年5月，台湾地区厂商在食品加工过程中，用增塑剂取代成本更高的棕榈油作为乳化剂，从而引发一系列的增塑剂污染食品事件。增塑剂也因此成为时下的热点词汇。尽管如此，大众对增塑剂的真实面目还知之甚少。
1.什么是增塑剂
增塑剂(plasticizer，我国台湾地区叫塑化剂)，在《辞海》中的定义是：“能增加合成树脂、合成橡胶等的可塑性的有机物质。”通俗地讲，增塑剂就是添加到高分子聚合物中增加材料塑性，使之易加工，赋予制品柔软性的化学品。
增塑剂按化学结构分类有脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。其中邻苯二甲酸酯类约占增塑剂市场份额的80％以上。因此本文将重点介绍此类增塑剂。
邻苯二甲酸酯类增塑剂是有轻微芳香气味或无味的无色液体，具有高稳定性、低挥发性，在水中溶解度低，但易溶于多数有机溶剂，添加到高分子材料中可让微粒分子更均匀散布，因此能增加材料延展性、弹性及柔软度，并且成本低廉。目前，邻苯二甲酸酯类在全球主要工业国的环境中已达到了普遍检出的程度，已商品化的常用的此类化合物主要包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP，DOP)、邻苯二甲酸二(2一乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)等。其中，DEHP又称邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)，与邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)是同分异构体。DEHP是欧洲及美国的叫法，而DOP是其他地区的叫法，中国多数称DOP。这次台湾饮料安全事件中的主角，正是DOP这种物质。
