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第30卷第17期农业工程学报Vol.30No.17
3142014年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep.2014

豆油基聚酯增塑剂的合成及与聚氯乙烯共混性能分析

111,21,21※
贾普友，薄采颖，张猛，胡立红，周永红
（1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，南京210042；
2.中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京100091）

摘要：为了进一步利用可再生资源植物油代替石油合成化学品，该研究使用豆油和甘油在230℃下合成了豆油
单甘脂，将其作为合成聚酯的二元醇组分，与马来酸酐反应，并以异辛醇为封端剂控制分子量，经过酯化和缩合
反应合成了豆油基聚酯增塑剂。采用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对该豆油基聚酯产品的结构和分子量进
行了表征；将其与聚氯乙烯热塑共混成型，使用转矩流变仪、扫描电镜、热重分析仪、动态热机械分析仪和万能
拉力试验机对共混物的扭矩、相容性、热性能和力学性能进行了表征。研究发现：通过单甘脂与马来酸酐酯化缩
合反应合成了分子量范围为3000～3500的聚酯产品，该聚酯产品与邻苯类增塑剂复配使用增塑聚氯乙烯，增塑
聚氯乙烯在热塑过程中的扭矩从13.4N·m降低到10.1N·m；扫描电镜分析表明聚酯增塑剂较好地改善了聚氯乙烯
和填料的相容性；增塑聚氯乙烯的热降解温度由254.7℃提高到255.6℃，玻璃化转变温度由55℃降低到42℃；拉
伸强度由16.9MPa降低到9.6MPa，断裂伸长率由179.6%增加到269.3%，因此该产品可以作为聚氯乙烯的优良
增塑剂使用。
关键词：聚酯；共混；性能；豆油；聚氯乙烯
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.17.039
中图分类号：TQ323.4+2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2014)-17-0314-07

贾普友，薄采颖，张猛，等.豆油基聚酯增塑剂的合成及与聚氯乙烯共混性能分析[J].农业工程学报，2014，
30(17)：314－320.
JiaPuyou,BoCaiying,ZhangMeng,etal.Synthesisofsoybeanoilbasedpolyesterplasticizeranditspropertymixing
withpolyvinylchloride[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),
2014,30(17):314－320.(inChinesewithEnglishabstract)

增塑剂向着高分子量、功能化、无毒、环境友好的
0引言
方向发展，耐热性和耐久性均很好的聚酯增塑剂，
增塑剂是世界上产量和消费量最大的塑料助未来市场发展前景广阔[1]。
剂之一，在为人类提供高品质塑料制品中起着不可聚酯增塑剂分子量较大，在加工过程中挥发度
或缺的作用，长期以来增塑剂主要以邻苯酸酯类产低，不易被水、油和溶剂抽出，并且迁移性小，耐
品为主，随着邻苯二甲酸酯在食品、医药等工业上高温，能使制品长期保持较好的质量和使用寿命，
的应用越来越广泛，人们对它的毒性也越来越重因而降低了塑料助剂从制品中析出对人体造成危
视。美国环境保护总局根据国家癌症研究所的研究害的可能性。聚酯增塑剂特别适用于钢材、木材、
结果，已经限制了6种邻苯类增塑剂在环保和卫生织物和聚氯乙烯地板砖表面的涂饰，以增强耐污
条件较高的领域使用[1]。由于邻苯二甲酸酯类作为染、耐磨损、耐溶剂、耐水抽出和防止吸水而膨胀
聚氯乙烯（polyvinylchloride，PVC）主增塑剂应用[8]。聚酯增塑剂的合成一般在200℃左右的温度下，
于医疗器械、儿童玩具、食品包装材料时，容易从由二元酸和二元醇经酯化、缩聚而成。最常用的是
制品中渗出，对人类健康带来严重威胁[2-7]。因此，饱和二元酸（己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸等）与

C2-C4的二元醇合成，变动反应的投料量和采用不
同的封端剂可以得到不同的聚酯产品[9-12]。这些合
收稿日期：2014-05-15修订日期：2014-08-25
基金项目：国家“十二五”科技支撑计划（2012BAD32B05）；中国林成聚酯的二元酸和二元醇来自化石资源，不符合可
[13]
科院林业新技术研究所基本科研业务费重点项目（CAFINT2013K01）持续发展的要求。SilvaMAD等合成一种稻米
作者简介：贾普友（1986－），男，河南延津人，博士生，主要从事生脂肪酸聚酯，该聚酯由稻米脂肪酸与多元醇酯化反
物质资源转化与利用研究。南京中国林业科学研究院林产化学工业
应得到，聚酯的加