增塑剂的发展现状及趋势摘要：增塑剂是一种加入到高分子聚合体系中能增加它们的可塑性，柔韧性或膨胀性的物质。

自1868 年海厄特布用樟脑作为硝酸纤维素的增塑剂以来，增塑剂的发展很快，它在所有的橡塑加工助剂中产量及消费量最大，品种最多。

增塑剂的品种按化学结构可分为:邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、环氧类、对苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、石油酯、氯化石蜡和聚酯增塑剂等。

本文通过对国内外增塑剂的研究现状进行总结。

并综合叙述各类增塑剂的研究现状及新型增塑剂发展趋势。

关键词：增塑剂；研究现状；发展趋势作用机理: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。

当把增塑剂加入到聚合物中，增塑剂分子相互之间、增塑剂与聚合物分子相互之间的相互作用力是很重要。

除非所有这些相互作用(增塑剂与增塑剂之间、增塑剂与聚合物之间、聚合物与聚合物之间)都是同样大小时，才可能没有增塑作用和反增塑作用。

引言：增塑剂是橡塑制品加工中极其重要的助剂，在橡塑制品中添加增塑剂，可以削弱聚合物分子间的相互吸引力即范德华力，从而增加聚合物分子链的移动性，降低聚合物分子链的结晶性，亦即增加了聚合物的塑性。

表现为聚合物的熔融粘度下降、流动性增加，制品的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、挠曲性和柔韧性则提高。

现在，增塑剂主要用于聚氯乙烯、纤维素、醋酸乙烯树脂、合成橡胶、涂料等合成材料[1]。

1 邻苯二甲酸酯类1.1 概述邻苯二甲酸酯易溶于有机溶剂, 属于中等极性物质，沸点高, 不易挥发且具高脂溶性, 与其他增塑剂相比, 具有如下优点: 适用性广, 化学稳定性好, 生产工艺简单,原料便宜易得, 成本低廉等；缺点:邻苯二甲酸酯类增塑剂产品在加工过程中易挥发，在PVC 制品中具有渗出性和迁移性，大剂量进入人体时具有致癌性[2]。

邻苯二甲酸酯类作为用途最广、用量最大的主增塑剂，约占增塑剂市场份额88%[1]。

邻苯二甲酸酯被广泛应用于塑料包装行业, 该类化合物在塑料制品与塑料分子的相溶性比较好, 二者之间因为没有严密的化学结合键, 所以由氢键或范德华力相连结，二者之间相对保持着各自独立的化学性质。

作为增塑剂的邻苯二甲酸酯包括：邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP) 等。

1.2 邻苯二甲酸二(2—乙基)己酯(DEHP)DEHP又被称为邻苯二甲酸二辛酯（DOP），是最重要的邻苯二甲酸酯，也是使用最广和产量最大的塑化剂。

DEHP是一种无色的液体而且几乎没有任何味道，不溶于水，能溶于大多数有机溶剂和烃类，与聚氯乙烯、氯—醋树酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、纤维素等相容性较好。

但由于在生产过程中，DEHP没有与高分子物质聚合，且其分子质量较小，因此迁移特性比较显著，就会从制品中释放进入环境，对人群产生危害。

Jane C. Caldwell[3]等在文章中提出DEHP是一种对啮齿类动物有基因毒性的致癌物质，直接影响组织细胞的染色体、纺锤体、有丝分裂。

1.3 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)DBP也是邻苯二甲酸酯类中重要的一种增塑剂。

它为无色液体，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

其耐低温性、耐老化性、增塑性良好，但其毒性不可小觑。

李元锋[4]研究了邻苯二甲酸二丁酯对大鼠神经行为发育的影响，得出了DBP的毒性机制主要源于其对内分泌的干扰作用，体内、体外实验表明DBP具有雌激素和／或抗雄激素的活性，并能影响体内甾体合成的多种酶的活性。

2 脂肪族二元酸酯类2.1 概述脂肪族二元酸酯类耐寒性增塑剂因其低温性能优良, 耐冲击性强, 塑化效率高及黏性好等特点, 近年来发展较快, 需求逐年上升，但因其与聚氯乙烯等的相容性差，只能作为耐寒的辅助增塑剂。

其耐寒性能是由其本身的结构决定的, 脂肪族二元酸酯类属于-)为主体的增塑剂, 在较低温度下可保持聚合物分子链间的运动, 直链的亚甲基(-CH2因而具有良好的耐寒性[5]。

2.2 己二酸二( 2-乙基)己酯(DOA)DOA作为聚氯乙烯的优良耐寒增塑剂时，赋予制品优良的低温柔软性，在塑溶胶中，初期粘度低，粘度稳定性良好，且本身有—定的耐热、耐光和耐水性且无毒性．常与DOP 等主增塑剂并用于耐寒的农用薄膜、电线、薄板、人造革、户外用水管以及冷冻食品的包装薄膜。

也作为许多合成橡胶的低温增塑剂以及硝基纤维素、乙基纤维素等树脂的增塑剂。

2.2 癸二酸二辛酯(D0S)癸二酸二辛酯的耐寒性极好，但耐热氧化性、耐候性差。

该增塑剂主要用于耐寒性制品如聚氯乙烯农用薄膜、耐低温包装、人造革、片材和板材，另外，广泛用于电线电线护套、柔软护层和耐寒护层。

3 磷酸酯类常用磷酸酯有磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三辛酯( TOP) 、磷酸三苯酯( TPP) 、磷酸三丁酯( TBP) 等，这类增塑剂与PVC有很好的相容性，塑化效率好，具有阻燃性和耐菌性，是一类较重要的增塑剂。

但这些产品多为液体，相容性差，挥发性大，且有毒。

近年来，国内外研发了一系列性能优异的产品，如赵平[6]等人指出用SP- R(混合型三芳基磷酸酯)作阻燃增塑剂其他阻燃增塑剂(如TCP、TCEP)相比，具有低毒、低粘度、气味小、耐光稳定性好、阻燃增塑性能优良等特点。

4 环氧类环氧类增塑剂包括环氧大豆油(ESO)、环氧硬脂酸辛酯(EOST)、环氧四氢邻苯二甲酸酯、环氧硬脂酸酯、和缩水甘油醚等。

其对光和热具有良好的稳定作用，有耐高温、耐低温、不迁移、不喷霜等优点，尤其与邻苯二甲酸酯增塑剂复配使用，可产生良好的协同效应。

其中，环氧大豆油是国内外开发应用较早的一种环氧增塑剂，广泛应用于塑料工业、涂料工业、新型高分子材料以及橡胶工业等领域。

O. Fenollar[7]研究用环氧亚麻油（ELO）来代替邻苯二甲酸酯增塑PVC，因其良好增塑效果和其无害、可降解等性能备受关注。

5 对苯二甲酸酯对苯二甲酸酯以对苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHTP)为代表，它与DEHP互为为同分异构体，DOTP为线型对称分子结构,除塑化性能略低于DEHP外,其他物理性能均优于DEHP,DEHTP 的电绝缘性比DEHP好,体积电阻率是DEHP的十几倍,受热电性能稳定,低温柔软性也较好,适用于PVC 电缆.除此之外,DEHTP 还具有抗抽出性好等优点.由于DEHTP 的毒性很低,安全性高,耐水、耐油、抗抽出性强,一直被认为是无毒增塑剂,允许用在医用PVC 制品、儿童玩具中[8]。

虽然DEHTP在增塑剂市场上所占比例不高,但由于其无毒，市场前景很被看好。

6 聚酯类聚酯类增塑剂多为黄色透明粘稠液体或半团体状物，由于其分子量较上述单体型增塑剂分子量大，因此挥发性和迁移性都很小，不易被油和肥皂水抽出，可作耐热性好的“永久性”增塑剂。

其广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、人造革、鞋料、耐高温线材包覆层、水箱密封条、嵌条；室内高级装饰品；电气胶带；耐油耐汽油的特殊制品等。

David G.Cooper[9]等用聚己内酰胺多醇与酰基氯（苯甲酰氯，辛酰基氯）制得绿色PCL基增塑剂。

实验证明其制得的PCL基增塑剂在增塑PVC过程中性能与DEHP增塑剂性能媲美，且该增塑剂可以生物降解。

7 多元醇酯多元醇酯主要指由二元醇、多缩二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪一元羧酸或苯甲酸生产的酯类。

7.1季戊四醇脂肪酸酯季戊四醇四脂肪酸酯由季戊四醇和脂肪酸在催化剂( SO42-/ZrO2－Al2O3)进行酯化反应得到：季戊四醇四脂肪酸酯具有优良的耐热性和耐、老化性、耐抽出性及电性能。

陈旻[10]的文章中指出，季戊四醇四脂肪酸酯表现出了良好的热稳定性，季戊四醇脂肪酸酯的耐热性、耐老化性及其电性能均很优良，挥发性相当低，加工性能也好，特别适用于高温电绝缘材料和一些耐久性的高级塑料制品，可部分替代价格较昂贵的偏苯三酸三新酯等增塑剂。

7.2 环氧植物油酸多元醇酯多元醇与大豆油酸，加热至170℃酯化，接着用过甲酸（或过醋酸）环氧化酯化产物可以得到环氧植物油酸多元醇酯增塑剂。

环氧植物油酸多元醇酯与环氧大豆油相比能显著提高与PVC树脂的相容性，可用作PVC树脂的主增塑剂，而且用其增塑的PVC制品，还具有优异的物理性能[10]。

8 含氯化物类含氯类增塑剂主要为氯化石蜡、氯烃—50、五氯硬脂酸甲酯等。

其具有阻燃性能，与PVC的相容性较差，一般作为辅助增塑剂用，常用于电线、板材。

8.1 氯化石蜡含氯量30–70%，常用含氯42%类型、52%类型，其挥发性低、不燃、价廉，但与聚氯乙烯相容性差，耐寒和耐候性差，受热分解时易放出氯化氢，不利于聚氯乙烯稳定，加入0.2份酚类稳定剂可提高氯化石蜡的热稳定性。

8.2 五氯硬脂酸甲酯(MPCS)浅黄色液体，有特殊臭味味。

耐油、水性及电性能较好，且具有阻燃性，但耐寒性、稳定性差，加入环氧增塑剂可加以改善。

9 其他新型增塑剂9.1 离子液体增塑剂离子液体增塑剂（RTIL），也称为室温熔融盐，是在室温及相邻温度下完全由离子组成的近于室温下呈液态的有机液体。

RTIL 熔点低于100℃，全部由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的盐类。

Lin Xi Hou[11]等人以六氟磷酸1丁-基-3甲-基咪唑和六氟磷酸1-已基-3-甲基咪唑分别对PVC糊状树脂进行增塑，实验结果显著。

9.2 烷基吡咯酮含碳6-20的直链烷基、侧链烷基和环状烷基的吡咯烷酮都可用做PVC的增塑剂。

石万聪[12]的文章中指出，用新型增塑剂烷基吡咯酮增塑PVC压延片材和泡沫塑料，在采用优选配方时，其功效比邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）增塑剂要好。

9.3 高能增塑剂高能增塑剂是一种能使爆炸物质爆炸时增强热量的液体增塑剂。

现今通常使用的硝酸酯增塑剂有三羟甲基乙烷三硝酸酯（TMETN）、三羟甲基甲烷三硝酸酯（TMMTN）、二缩三乙二醇二硝酸酯、一缩二乙二醇二硝酸酯（DEGDN）、乙二醇二硝酸酯（EGDN）、1，2。

4-丁三醇三硝酸酯（BTTN）、一缩二甘油四硝酸酯等。

它们的结构和硝化甘油类似，具有增塑作用。

其中TMETN 化学性质稳定，不溶于水，挥发度较低。

10 发展趋势增塑剂是塑料加工助剂中产能和消费量最大的品种，其产量约占塑料助剂总产量的60%，自2011年5月台湾地区发现的饮料等食品非法添加邻苯二甲酸酯类非食用物质的事件后，增塑剂安全被提到了议程。

随着PVC 的发展，未来的增塑剂将呈以下的发展趋势：第一，从发展趋势来看，无毒、环保型增塑剂的份额将会逐步提高，严峻的国际国内形势必将促使我国增塑剂生产企业加大研发力度，快速研究开发出新型、绿色、环保的增塑剂新品种；第二，开发出性能更佳的增塑剂。