低挥发环保增塑剂对苯二甲酸二（2⁃丙基庚）酯的应用研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.020

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (1): 135-141.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.020

低挥发环保增塑剂对苯二甲酸二（2⁃丙基庚）酯的应用研究

冯珊, 蒋平平(), 张萍波(), 张哲铭, 张凯, 顾倩

江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122

收稿日期:2021-06-28 出版日期:2022-01-26 发布日期:2022-01-21
基金资助:
国际交流合作项目(BX 2019018)

Application research of low volatile environmental plasticizer di（2⁃propylheptane） terephthalate

FENG Shan, JIANG Pingping(), ZHANG Pingbo(), ZHANG Zheming, ZHANG Kai, GU Qian

School of Chemistry and Materials Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122，China

Received:2021-06-28 Online:2022-01-26 Published:2022-01-21
Contact: JIANG Pingping,ZHANG Pingbo E-mail:ppjiang@jiangnan.edu.cn;pingbozhang@126.com;ppjiang@jiangnan.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

以对苯二甲酸和2?丙基庚醇为原料，在钛酸异丙酯为催化剂的条件下制备对苯二甲酸二（2?丙基庚）酯（DPHTP），并将DPHTP作为增塑剂用于制备聚氯乙烯（PVC）柔性薄膜，与市售DOP和DOTP进行应用性能的比较。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对产物进行结构分析；通过热失重分析、拉伸测试、耐迁移测试和耐挥发性测试等比较DPHTP、DOP以及DOTP增塑的PVC薄膜在力学性能等方面的差异。结果表明，相比DOP和DOTP，DPHTP具有更低的挥发性，其增塑的薄膜有着更优异的热稳定性以及更高的体积电阻率；其中，DPHTP的加热减量为0.031 90 %，DPHTP增塑的薄膜的热失重5 %的温度为272 ℃，体积电阻率为6.5×10⁹ Ω·m；DPHTP具有更低的挥发性且可以赋予PVC材料优异的电绝缘性能，在包装材料和电线电缆行业具有广阔的开发前景。

关键词: 对苯二甲酸二（2?丙基庚）酯, 聚氯乙烯, 环保增塑剂, 塑料助剂

Abstract:

Using terephthalic acid and 2?propylheptanol as raw materials， isopropyl titanate as a catalyst， bis（2?propylheptyl） terephthalate （DPHTP） were obtained by esterification. And using DPHTP as a plasticizer to prepare polyvinyl chloride （PVC） flexible film， and compare the application performance with the common DOP and DOTP on the market. The molecular structure of plasticizer was verified by FTIR and ¹H?NMR. The differences in mechanical properties of DPHTP， DOP and DOTP plasticized PVC films are compared by TGA， tensile test， migration resistance test and volatility resistance test. The results show that， compared with DOP and DOTP， DPHTP plasticized film has better thermal stability and higher volume resistivity. Respectively， the volume resistivity of DPHTP plasticized film is 6.5×10⁹， the 5 % thermal weight loss temperature is 272 ℃， the heating loss of DPHTP is 0.031 90 %. The conclusion shows that DPHTP has lower volatility and can endow PVC materials with excellent electrical insulation properties， and it was predicted to have broad development prospects in packaging materials and wire and cable industries.

Key words: di（2?propylheptyl） terephthalate, polyvinyl chloride, environmentally friendly plasticizer, plastic additives

中图分类号:

TQ325.3

冯珊, 蒋平平, 张萍波, 张哲铭, 张凯, 顾倩. 低挥发环保增塑剂对苯二甲酸二（2⁃丙基庚）酯的应用研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(1): 135-141.

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图/表 11

参考文献 21

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物质名称	保留时间/min	开始时间/min	结束时间/min	峰面积	检测处峰面积与所有峰面积之和的比值/%	峰高	检测处峰高与所有峰高之和的比值/%
2?PH	6.176	6.158	6.200	6.12×10⁵	0.21	452 201	0.54
DPHTP	18.165	18.125	18.180	2.17×10⁷	7.31	12 368 747	14.81
DPHTP	18.196	18.178	18.245	2.26×10⁷	7.59	12 547 661	15.02
DPHTP	18.524	18.408	18.633	2.52×10⁸	84.89	58 144 917	69.63

物质名称	保留时间/min	开始时间/min	结束时间/min	峰面积	检测处峰面积与所有峰面积之和的比值/%	峰高	检测处峰高与所有峰高之和的比值/%
2?PH	6.176	6.158	6.200	6.12×10⁵	0.21	452 201	0.54
DPHTP	18.165	18.125	18.180	2.17×10⁷	7.31	12 368 747	14.81
DPHTP	18.196	18.178	18.245	2.26×10⁷	7.59	12 547 661	15.02
DPHTP	18.524	18.408	18.633	2.52×10⁸	84.89	58 144 917	69.63

PVC样品	断裂伸长率/%	最大拉伸强度/MPa	200 %处表观模量/MPa	400 %处表观模量/MPa	弹性模量/MPa	肖氏硬度/HA
DOTP?60	671.3±2.1	23.9±0.7	5.1±0.2	3.9±0.1	5.9±0.2	89±0.7
DPHTP?60	743.8±7.9	24.2±0.1	5.5±0.2	4.0±0.2	5.5±0.2	94±1.0
DOP?60	679.6±4.9	21.3±0.8	4.2±0.1	3.3±0.2	4.9±0.2	86±0.9

PVC样品	断裂伸长率/%	最大拉伸强度/MPa	200 %处表观模量/MPa	400 %处表观模量/MPa	弹性模量/MPa	肖氏硬度/HA
DOTP?60	671.3±2.1	23.9±0.7	5.1±0.2	3.9±0.1	5.9±0.2	89±0.7
DPHTP?60	743.8±7.9	24.2±0.1	5.5±0.2	4.0±0.2	5.5±0.2	94±1.0
DOP?60	679.6±4.9	21.3±0.8	4.2±0.1	3.3±0.2	4.9±0.2	86±0.9

增塑剂	加热减量/%	PVC试样	5%失重温度/℃
DOP	0.242 60	DOP?60	252
DOTP	0.083 12	DOTP?60	262
DPHTP	0.031 90	DPHTP?60	272

低挥发环保增塑剂对苯二甲酸二（2⁃丙基庚）酯的应用研究

Application research of low volatile environmental plasticizer di（2⁃propylheptane） terephthalate

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增塑剂	表面电阻率/Ω				体积电阻率/Ω·m
	100 V		1 000 V		1 000 V
	正面	反面	正面	反面	1 000 V
DOP	5.96×10¹⁴	1.72×10¹³	4.90×10¹²	7.35×10¹⁰	2.00×10⁸
DOTP	1.35×10¹⁵	1.55×10¹⁵	3.02×10¹³	4.25×10¹³	3.90×10⁹
DPHTP	1.27×10¹⁵	7.35×10¹³	8.98×10¹²	5.72×10¹²	6.50×10⁹

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