蓖麻油酸是一種長(zhǎng)鏈不飽和羥基酸，其為黃色粘性油狀液體。溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿，不溶于水。在工業(yè)上從蓖麻油經(jīng)皂化、酸化后制得，是重要的工業(yè)原料。本文將介紹今年的一項(xiàng)研究——利用蓖麻油酸制備環(huán)保增塑劑。

背景

作為世界三大通用材料之一，PVC廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、建筑、食品包裝材料、電線電纜等領(lǐng)域。純的PVC由于分子的緊密排列具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。研究發(fā)現(xiàn)，增塑劑可以增加游離體積并與PVC鏈之間的極性基團(tuán)結(jié)合，達(dá)到提高PVC與增塑劑相容性的目的，使PVC具有柔韌性。

近幾十年來(lái)，鄰苯二甲酸酯增塑劑因其價(jià)格低廉且與PVC相容性好而被廣泛應(yīng)用。然而，研究證明鄰苯二甲酸酯增塑劑對(duì)人類具有潛在的生殖毒性，長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成一定的破壞。因此，迫切需要制備生物基環(huán)保增塑劑。

進(jìn)展

江南大學(xué)蔣平平教授、張萍波副教授等人以蓖麻油酸為原料，經(jīng)酯化、環(huán)氧化和乙?；苽淞艘阴；h(huán)己醇乙酰蓖麻酸酯(A-CAE)^[1]。通過(guò)FT-IR和1H NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證，并對(duì)其塑化性能進(jìn)行了測(cè)試。

隨后，利用A-CAE制備PVC薄膜，并與商業(yè)增塑劑對(duì)苯二甲酸二辛酯(DOTP)和檸檬酸乙酰三丁酯(ATBC)進(jìn)行了比較。拉伸試驗(yàn)表明，A-CAE-50的斷裂伸長(zhǎng)率比ATBC-50高40.4%，比DOTP-50高77.3%；光學(xué)性能表明，A-CAE-50的透過(guò)率可達(dá)90.5%，Tg為32.2℃，表明PVC基質(zhì)與A-CAE具有良好的相容性;在遷移試驗(yàn)中，A-CAE也表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗萃取能力。當(dāng)A-CAE與DOTP共混塑PVC時(shí)，所有薄膜都表現(xiàn)出良好的透光性和力學(xué)性能。

結(jié)果表明，由蓖麻油酸制得的A-CAE作為一種生物基增塑，不僅可以作為一次增塑劑，使PVC材料具有良好的相容性，而且可以作為共混增塑劑，提高材料在某些環(huán)境下的安全性。總的來(lái)說(shuō)，與ATBC和DOTP相比，A-CAE具有更好的綜合性能，這為生物基環(huán)保型增塑劑的選擇提供了更多的可能性，也展示了蓖麻油酸的應(yīng)用潛力。

參考文獻(xiàn)

[1] Ricinoleic acid-based plasticizer with excellent optical properties for PVC polymers. doi:10.1016/j.indcrop.2023.116699