對(duì)苯二甲酸二（2-乙基）已酯（DOTP）制備技術(shù)路線(xiàn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

蔣平平 張琪芳 高巍 張萍波 董玉明 冷炎 孫長(zhǎng)春 劉延華 陳云斌

（1．江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院，無(wú)錫，214122;2．山東藍(lán)帆化工有限公司，淄博，255400;3.浙江建業(yè)化工股份有限公司，建德，311600）

增塑劑是PVC加工助劑中產(chǎn)量和使用量最大的一種加工助劑，2018年我國(guó)增塑劑的總產(chǎn)量已達(dá)5500 kt/a，已成為世界上產(chǎn)量最大的國(guó)家。近年來(lái)歐盟及國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家連續(xù)出臺(tái)相應(yīng)限定鄰苯類(lèi)增塑劑的法規(guī)，國(guó)內(nèi)也從產(chǎn)品應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及在敏感領(lǐng)域應(yīng)用的限定來(lái)與國(guó)際相關(guān)行業(yè)接軌，國(guó)內(nèi)企業(yè)也紛紛提出鄰苯二甲酸類(lèi)增塑劑品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的措施，或通過(guò)DOP及DBP現(xiàn)有裝置的改擴(kuò)建方法提高生產(chǎn)DOTP的產(chǎn)能。本文從理論和實(shí)踐上對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)DOTP技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)工業(yè)化現(xiàn)在存在的主要技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 DOTP合成技術(shù)路線(xiàn)與合成方法

工業(yè)上對(duì)苯二甲酸二異辛酯（DOTP）的合成技術(shù)路線(xiàn)主要有酯化法和酯交換法。此外，還有對(duì)苯二甲酰氯醇解法，即對(duì)苯二甲酰氯與辛醇進(jìn)行醇解反應(yīng)，但原料對(duì)苯二甲酰氯價(jià)格昂貴，且對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，因此該方法極少有實(shí)際應(yīng)用，只存在理論意義[1]。早期工業(yè)上主要以酯交換法制備DOTP，但該工藝存在產(chǎn)品質(zhì)量較低、副產(chǎn)物多且后續(xù)處理工序復(fù)雜等缺點(diǎn)，而隨著非酸催化工業(yè)的發(fā)展，直接酯化法克服了酯交換法的不足，其優(yōu)勢(shì)日益明顯[2]。

1.1 酯化法

酯化法即在170～230℃下對(duì)苯二甲酸（PTA）與異辛醇（2-EH）在催化劑的作用下反應(yīng)8～12 h生成DOTP，其反應(yīng)方程式如式（1）所示。

酯化法合成DOTP的工藝一般包括酯化、中和、脫醇、中和水洗、凈化壓濾等步驟[3]，其工藝流程圖如圖1所示。該工藝流程較短，原料來(lái)源豐富且產(chǎn)品質(zhì)量高，但也存在反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，因此研究和探索性能優(yōu)異的催化劑來(lái)提高反應(yīng)速率是該工藝的核心[4-5]。

圖1 酯化法合成DOTP的工藝流程圖Fig.1 Flow chart of di(2-ethyl)hexyl terephthalate(DOTP)synthesized by the esterification method

1.2 酯交換法

酯交換法是利用對(duì)苯二甲酸二甲酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯滌綸廢料與異辛醇在催化劑的作用下進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成DOTP。酯交換法和酯化法的工藝流程十分類(lèi)似，且酯化法使用的催化劑在酯交換法中同樣適用。兩者的主要區(qū)別體現(xiàn)在酯化工段和生成醇的處理[6]：（1）酯交換反應(yīng)為均液相反應(yīng)，沒(méi)有酯化法中對(duì)苯二甲酸溶解時(shí)的固-懸浮液的擴(kuò)散控制問(wèn)題[7-8]，故攪拌混合較容易，且反應(yīng)時(shí)間較短（一般為 5～8 h）；（2）滌綸廢料法生成的乙二醇與原料異辛醇的沸點(diǎn)接近，不易分離；而采用對(duì)苯二甲酸二甲酯做原料生成的甲醇有毒，廢水處理復(fù)雜。此外，原料的純度不高導(dǎo)致產(chǎn)品DOTP的質(zhì)量相對(duì)較差。

1.2.1 滌綸廢料法

滌綸廢料法分為兩步：首先以富含對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的物質(zhì)（如滌綸廢料）經(jīng)異辛醇進(jìn)行醇解，然后二乙醇酯再與異辛醇進(jìn)行酯交換生成DOTP，其反應(yīng)方程式如式（2）所示。

醇解過(guò)程：

滌綸廢料法主要分為酯交換和精制兩個(gè)過(guò)程[9]，其工藝流程圖如圖2所示。

圖2 滌綸廢料法合成DOTP的工藝流程圖Fig.2 Flow chart of di(2-ethyl)hexyl terephthalate(DOTP)synthesized by the polyester waste process

利用滌綸廢料生產(chǎn)DOTP是廢料回收再利用的體現(xiàn)，且中國(guó)是滌綸廢料的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但回收率很低，因此該法符合現(xiàn)代的綠色環(huán)保理念和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[10]。但滌綸廢料成分復(fù)雜導(dǎo)致產(chǎn)品DOTP的質(zhì)量不高，且副產(chǎn)物乙二醇難以分離，后續(xù)處理工藝復(fù)雜、單位能耗高。

1.2.2 二甲酯法

二甲酯法即以對(duì)苯二甲酸二甲酯為原料，在催化劑存在下與異辛醇進(jìn)行酯交換得到DOTP，其反應(yīng)方程式見(jiàn)式（4）。

二甲酯法的工藝流程與滌綸廢料制備DOTP的流程非常類(lèi)似，唯一的區(qū)別在于酯交換反應(yīng)的原料不同。該工藝反應(yīng)速率快、產(chǎn)品DOTP質(zhì)量好且收率高，但受原料對(duì)苯二甲酸二甲酯的來(lái)源及價(jià)格影響，該工藝的發(fā)展受到了一定限制[11]。

2 酯化法合成DOTP的機(jī)理研究

利用對(duì)苯二甲酸與異辛醇酯化合成DOTP分為兩個(gè)步驟，反應(yīng)方程式見(jiàn)式（5）和式（6）。

首先是對(duì)苯二甲酸與異辛醇反應(yīng)形成對(duì)苯二甲酸單異辛酯，然后單酯繼續(xù)與異辛醇反應(yīng)生成對(duì)苯二甲酸二異辛酯。李科[12]等對(duì)其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，得出對(duì)苯二甲酸單異辛酯轉(zhuǎn)變?yōu)镈OTP比對(duì)苯二甲酸轉(zhuǎn)化為單酯更容易，說(shuō)明第一步形成單酯的過(guò)程為該反應(yīng)的控制步驟，即可將整個(gè)反應(yīng)簡(jiǎn)化為PTA生成單酯的過(guò)程，并推導(dǎo)出其反應(yīng)速率方程：。

以鈦酸四丁酯為例，探討酯化合成DOTP的機(jī)理[13]。首先鈦酸四丁酯中的Ti4+與對(duì)苯二甲酸的羰基絡(luò)合后，電子云密度向Ti4+轉(zhuǎn)移，形成過(guò)渡態(tài)的絡(luò)合物，使羰基的鍵長(zhǎng)數(shù)減小，羰基的伸縮振動(dòng)波數(shù)稍有下降。此時(shí)羰基上的碳原子更容易受到親核試劑的進(jìn)攻，在異辛醇的羥基作用下，C=O雙鍵打開(kāi)，然后脫水形成單酯。而單酯進(jìn)一步在鈦酸四丁酯的作用下得到產(chǎn)物DOTP。

3 DOTP合成的催化劑

催化合成DOTP的催化劑種類(lèi)眾多，對(duì)該反應(yīng)有顯著作用的主要有以下四類(lèi)催化劑：如強(qiáng)酸類(lèi)、鈦酸四丁酯為代表的非酸性均相催化劑、固體酸及復(fù)合催化劑等[10,14]。

3.1 強(qiáng)酸類(lèi)催化劑

強(qiáng)酸類(lèi)催化劑主要有無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸兩類(lèi)。其中無(wú)機(jī)酸類(lèi)中最常見(jiàn)的為濃硫酸，且也是最早使用的催化劑。使用濃硫酸做催化劑具有良好的催化活性且價(jià)格低廉，但該催化劑也存在腐蝕設(shè)備、副產(chǎn)物多且反應(yīng)產(chǎn)生的廢酸難以處理等不足，目前已被其他催化劑代替。有機(jī)酸類(lèi)主要有對(duì)甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、苯磺酸等，其活性較硫酸低，價(jià)格昂貴且也會(huì)腐蝕設(shè)備，但產(chǎn)品的色澤較好，因此該類(lèi)催化劑的使用也受到限制。

陳蘇[15]等利用十二烷基苯磺酸催化對(duì)苯二甲酸與異辛醇酯化合成DOTP，在酸醇摩爾比為(3～4)∶1、催化劑用量為 1.318%（占對(duì)苯二甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)反應(yīng)11 h，產(chǎn)品收率達(dá)到99.6%以上。

3.2 非酸性均相催化劑

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)外開(kāi)發(fā)了四種非酸性均相催化劑[10]，第一類(lèi)為鋁化合物，如鋁酸鈉、氧化鋁[16]等;第二類(lèi)為Ⅳ族元素的化合物，如亞錫類(lèi)催化劑[2]、鈦酸酯[16-17]等；第三類(lèi)為堿土金屬氧化物，如硅氧化物、鈣化合物等；第四類(lèi)是Ⅴ族元素化合物，如羧酸鉍、Sb2O3等。

非酸性均相催化劑主要包含鍺系、銻系、錫系和鈦系四類(lèi)的化合物。其中銻系的催化劑使用較多的是Sb2O3、乙二醇銻、醋酸銻等，該類(lèi)催化劑價(jià)格低廉、副反應(yīng)少且活性較高，但銻離子易還原為金屬銻，導(dǎo)致產(chǎn)品色澤下降，且銻是重金屬，毒性較大。如Aharoni[18]以Sb2O3為對(duì)苯二甲酸與乙二醇催化、縮聚反應(yīng)的催化劑，在220℃下酯化8 h，然后在280℃下進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (PET)。但得到的PET顏色發(fā)灰，是因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中催化劑Sb2O3被還原為銻單質(zhì)。王曉平[19]等將醋酸銻用在對(duì)苯二甲酸和乙二醇的酯化、縮聚反應(yīng)中，酯化溫度≤240℃，生成較多副產(chǎn)物：乙醚和乙醛等，然后進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得PET。隨著環(huán)保意識(shí)與綠色化學(xué)意識(shí)的提高，研究者們逐漸減少銻的使用量，如將銻系催化劑與其他催化劑復(fù)合使用，如添加鈦、鈷、鋅等，既能保證較好的催化活性，又能減輕銻的用量。

鈦系催化劑的催化活性與選擇性均較高，但產(chǎn)品色澤易泛黃、穩(wěn)定性較差。劉尚文[20]以鈦酸丁酯為催化劑制備DOTP，在酸醇摩爾比為1∶3.5、催化劑用量為2.3%（占原料總質(zhì)量）時(shí)反應(yīng)6 h催化效果最佳，且原料摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響最大，其次是催化劑的用量，而反應(yīng)時(shí)間的影響最小。蔣平平[17]等以自制的鈦酸四丁酯作為對(duì)苯二甲酸與異辛醇酯化合成DOTP的均相催化劑，最優(yōu)反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度210℃，酸醇摩爾比為1∶3、催化劑用量為0.2%，反應(yīng)時(shí)間為6 h，對(duì)苯二甲酸的轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.8%。而鈦酸四丁酯的熱重分析證明該催化劑在40～300℃時(shí)失重最嚴(yán)重，說(shuō)明在此溫度范圍內(nèi)催化劑不穩(wěn)定，在空氣中易揮發(fā)。且鈦酸四丁酯還存在易水解的不足，產(chǎn)物與催化劑不易分離，導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高。

錫系催化劑主要為二價(jià)錫化合物，如氧化亞錫、草酸亞錫、氯化亞錫、辛酸亞錫等。劉衛(wèi)紅[2]等以氧化亞錫、氯化亞錫、辛酸亞錫三種亞錫類(lèi)催化劑以它們之間復(fù)配后作為對(duì)苯二甲酸與異辛醇的酯化反應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)氧化亞錫與辛酸亞錫復(fù)配的催化效果最佳：在反應(yīng)溫度為220℃、酸醇摩爾比為1：3、催化劑用量為0.25%的條件下，對(duì)苯二甲酸的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.75%。A.B.De Oliveira[21]等利用氯化錫與3-羥基-2-甲基-4-吡喃酮在NaOH的堿性條件下形成的錫的鰲合物為催化劑，用于對(duì)苯二甲酸與戊二醇的酯化反應(yīng)中，取得較高的催化性能。劉新鵬[22]等利用SnCl2催化對(duì)苯二甲酸與異辛醇的酯化反應(yīng)，最優(yōu)條件為：酸醇摩爾比1∶2.5，反應(yīng)溫度為210～220℃，反應(yīng)時(shí)間為2～2.5 h，對(duì)苯二甲酸的轉(zhuǎn)化率能達(dá)到90%以上。且進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，證明第二步為反應(yīng)的控制步驟，且溫度對(duì)其影響顯著。

鍺系催化劑中常用的有鍺有機(jī)金屬配合物和二氧化鍺，二氧化鍺催化反應(yīng)條件溫和、副反應(yīng)少、產(chǎn)品色澤好且該催化劑穩(wěn)定性好；鍺的金屬有機(jī)配合物合成聚酯的催化活性好，但使用較少，是因?yàn)樵擃?lèi)催化劑資源匱乏、價(jià)格昂貴[23]。

3.3 固體酸

固體酸催化劑是酸堿催化劑中重要的一種，包括雜多酸、固體超強(qiáng)酸、碳基固體酸、離子交換樹(shù)脂及分子篩催化劑等，其催化活性來(lái)源于固體表面上具有催化活性的酸活性中心，具有高穩(wěn)定性、高催化活性、腐蝕性低、易分離回收等優(yōu)點(diǎn)，是一類(lèi)綠色環(huán)保的高效催化劑。晁黨校[24]等以Na2SO4-Al2O3（3∶1）復(fù)合體系作為對(duì)苯二甲酸酯化反應(yīng)的固體酸催化劑，發(fā)現(xiàn)該催化劑比質(zhì)子酸受有機(jī)羧酸自身結(jié)構(gòu)的影響小，且具有良好的工業(yè)應(yīng)用潛力。賈樹(shù)勇[25]等以自制固體超強(qiáng)酸為催化劑用于滌綸廢料與異辛醇酯交換合成DOTP，在210～220 ℃下，酸醇摩爾比 1∶3.8，催化劑與滌綸廢料質(zhì)量比為1∶8.4時(shí)反應(yīng)3 h，DOTP的收率可高達(dá)97.2%，且催化劑可多次回收利用而無(wú)需活化。王良[26]等以氯化亞錫和硫酸鋅為原料，采用共沉淀法制備了SnO2-ZnO的復(fù)合氧化物固體酸催化劑，用于廢聚酯與異辛醇合成DOTP，最優(yōu)條件為：酯醇摩爾比1∶3.8，催化劑用量為13.1%（占廢聚酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)），反應(yīng)溫度為210～220℃，反應(yīng)時(shí)間為3 h，DOTP收率可達(dá)96.18%。張佳[27]以強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化滌綸廢料與辛醇反應(yīng)合成DOTP，當(dāng)滌綸廢料用量為1.8 g，辛醇用量為0.026 mol，催化劑用量為2.6 g時(shí)，100～110℃反應(yīng) 105 min，酯化率為66.7%。張琪芳[28]等以間苯三酚與對(duì)苯二甲醛縮聚得到的樹(shù)脂為前驅(qū)體，氯磺酸為磺化試劑制備得到碳基固體酸催化劑，并將其用于油酸甲酯的合成，在最優(yōu)條件下得到油酸轉(zhuǎn)化率為98.3%。

3.4 復(fù)合催化劑

蔣平平[29]等以鈦酸酯和醋酸鋅為復(fù)合催化劑，用于對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）與異辛醇的酯交換反應(yīng)。DMT法中最優(yōu)的反應(yīng)條件為酯醇摩爾比為1∶3.3，催化劑用量為0.4%，在150～175℃下反應(yīng) 4.2 h，DMT的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99.5，產(chǎn)品收率為99.8%。在PET法中酯醇摩爾比為1∶3，催化劑用量為0.3%，在215℃下反應(yīng)7 h，PET的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99.5，產(chǎn)品收率為100%。李科[30]等以一種輔助催化劑BT（Oct）3與鈦酸四丁酯復(fù)合催化對(duì)苯二甲酸合成DOTP,得到最優(yōu)反應(yīng)條件：酸醇摩爾比1∶2.8，主、輔催化劑用量分別為0.3%、0.2%，僅反應(yīng)110 min且終止溫度為224℃。并得到復(fù)合催化的機(jī)理是通過(guò)輔助催化劑促進(jìn)促進(jìn)對(duì)苯二甲酸向單酯轉(zhuǎn)化、單酯向產(chǎn)物DOTP轉(zhuǎn)化的結(jié)論，大大縮短了反應(yīng)時(shí)間。

合成DOTP的催化劑種類(lèi)眾多，目前使用較多的是鈦酸酯類(lèi)和硫酸為催化劑，近幾年固體酸催化劑的研究與開(kāi)發(fā)較為熱門(mén)且有所成效，但還未能解決非均相反應(yīng)，因此，仍需要研究性能優(yōu)異的環(huán)保催化劑或復(fù)合催化劑。

4 影響產(chǎn)品體積電阻率與色澤因素分析

DOTP的液體電阻率是產(chǎn)品最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，高品質(zhì)的體積電阻率要求大于1.0×1012。

影響產(chǎn)品的體積電阻率低，主要由以下四種原因：

（1）副反應(yīng)：酯化過(guò)程是一個(gè)可逆反應(yīng)，產(chǎn)品中極少量的單酯的存在，單酯經(jīng)中和后呈一種表面活性劑的結(jié)構(gòu)，其陰離子的親水基團(tuán)（單酯金屬鹽）及親油基團(tuán)（2-乙基）酯基帶入產(chǎn)品由此影響產(chǎn)品的體積電阻率。（2）催化劑水解：酯化反應(yīng)結(jié)束后，將鈦酸酯水解不充分，進(jìn)入酯層，另外，大量水解過(guò)程中生產(chǎn)微米二氧化鈦，分散在具有一定粘度的酯層中，由于金屬氧化物及金屬離子的存在導(dǎo)致電阻率的增加。（3）原料純度：對(duì)苯二甲酸的純度對(duì)產(chǎn)品的純度及體積電阻的大小存在相關(guān)關(guān)系，如原料醇硫酸試驗(yàn)反應(yīng)呈顯色，另外是利用粗對(duì)苯二甲酸及聚酯為原料，純度差，由于其雜質(zhì)多，對(duì)體積電阻產(chǎn)生影響。（4）后處理不完全：無(wú)論是利用什么原料生產(chǎn)過(guò)程中DOTP中和、水洗及脫醇每一步都是關(guān)鍵的技術(shù)，有效的水洗和中和能去除單酯、有機(jī)雜質(zhì)、鹽類(lèi)及金屬離子，能提高產(chǎn)品的純度和降低色澤，若脫醇過(guò)程中原料醇不能有效的從酯層分離，同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的體積電阻率下降。

5DOTP應(yīng)用

DOTP是一種性能優(yōu)良的增塑劑，與常用的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）相比，除塑化性能略低外，其耐電、耐熱、耐寒、抗抽出、低揮發(fā)性及柔韌性等機(jī)械性能均優(yōu)于DOP，因此DOTP具有更為廣闊的應(yīng)用前景。汪蓓蓓[31]等以DOTP作為PVC的增塑劑，制備了PVC/DOTP體系，并以DOP為參照對(duì)象，對(duì)比研究了兩種體系的耐溶劑性、耐熱性、電性能、力學(xué)性能及流動(dòng)性等方面的性能。對(duì)比結(jié)果如下：

（1）PVC/DOTP在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及撕裂強(qiáng)度等性能上有顯著地提升。

（2）耐熱性方面，PVC/DOTP在受熱時(shí)增塑劑揮發(fā)量較小，耐熱性能較好，可適用于70～90℃的電線(xiàn)電纜材料。

（3）耐寒方面，DOTP也優(yōu)于DOP，略低于DOA、DOS等脂肪族二元酸酯。但DOTP成本低、具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，常用于汽車(chē)。冰箱、門(mén)窗等密封條。如美國(guó)將DOTP用于車(chē)窗，解決了起霧的問(wèn)題。

（4）PVC/DOTP的表面電阻率和體積電阻率均是最大的，電絕緣性十分優(yōu)異，適用于電絕緣性要求較高的領(lǐng)域。

（5）耐抽出性、耐揮發(fā)性方面，DOTP優(yōu)于DOP，相同條件下DOTP揮發(fā)的殘留量?jī)H為DOP的一半。因此，DOTP常用于人造革、農(nóng)膜、水管、鞋材等PVC軟制品中[10]。

5.1 DOTP在一次性手套中的應(yīng)用

DOTP與PVC樹(shù)脂的相容性好、且在PVC制品中具有良好的持久性、耐肥皂水及低溫柔軟性，是PVC的主增塑劑。如DOTP在一次性PVC手套行業(yè)的應(yīng)用[32]，已逐步成為DOP的良好替代品，且在機(jī)械和物理性能上均更為優(yōu)異。如按配方PVC∶DOTP∶CaZn∶D70=100∶M∶2.3∶25 （M=60、70、80、90、100）在燒杯中配比，機(jī)械攪拌 1 h，靜置 0.5 h，然后將糊狀物質(zhì)均勻的分配在手模上，烘箱中干燥，測(cè)定制備的手套的拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率等性能，由表1的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)隨DOTP含量的增加，手套的拉伸強(qiáng)度降低、伸長(zhǎng)率增大。這是因?yàn)镻VC分子鏈間具有較強(qiáng)的分子作用力，使其具有一定的強(qiáng)度，而隨著DOTP添加到PVC分子間，增大了分子間距，導(dǎo)致PVC分子間作用力降低，分子活動(dòng)性增強(qiáng)，而制得的PVC手套手套的拉伸強(qiáng)度降低、伸長(zhǎng)率增大。

表1不同DOTP含量的PVC手套的力學(xué)性能Tab.1 Mechanical properties of PVC gloves with different contents of DOTP

5.2 DOTP在醫(yī)用PVC制品中的應(yīng)用

周玲玲[33]以傳統(tǒng)的DOP為參考對(duì)象，對(duì)比了DOTP、聚酯（PET）及環(huán)己烷1,2-二羧酸二異壬酯（DINCH）三種不同類(lèi)型的增塑劑對(duì)醫(yī)用PVC制品的作用，發(fā)現(xiàn)DOTP是一種具有良好的力學(xué)性能的環(huán)境友好型增塑劑；DINCH是一種具有低溫沖擊性能和光學(xué)性能的無(wú)毒環(huán)保的新型增塑劑；PET是一種具有較好穩(wěn)定性能但力學(xué)性能較差、價(jià)格昂貴的輔助增塑劑。

5.3 DOTP在電線(xiàn)電纜材料中的應(yīng)用

DOTP因其低揮發(fā)性、閃點(diǎn)高、耐高溫而用作符合國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)的70～90℃電線(xiàn)電纜材料[34]，而DOP摻雜的PVC體系中，電線(xiàn)電纜材料只能長(zhǎng)期在65℃下使用，無(wú)法達(dá)到70℃電線(xiàn)的生產(chǎn)要求。王麗華[35]對(duì)比了DOTP和DOP在PVC電線(xiàn)電纜材料中的性能，以DOTP和DOP與PVC配比成試片，然后對(duì)其進(jìn)行化學(xué)分析和物理機(jī)械性能、耐老化及耐寒性能測(cè)試。其化學(xué)分析結(jié)果和物料機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果分布如表2、表3所示。

表2 化學(xué)分析結(jié)果Tab.2 Results of chemical analysis

對(duì)比表1和表2，可以看出DOTP的電性能比DOP好；通過(guò)相容性和凝膠溫度兩項(xiàng)可以看出DOTP的與PVC的相容性由于DOP；根據(jù)定負(fù)荷低溫伸長(zhǎng)率及傾點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)DOP與DOTP的耐寒性能接近；根據(jù)熱老化實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)兩者斷裂伸長(zhǎng)率殘留率變化均較小，且DOP熱失重大于DOTP。以上測(cè)試結(jié)果表明DOTP完全滿(mǎn)足IEC的標(biāo)準(zhǔn)。

DOTP除了主要用于聚氯乙烯（PVC）外，也常用在丁腈橡膠、丙烯酸衍生物及聚乙烯醇縮丁醛中，且具有良好的相容性。DOTP還可用于高級(jí)的家具和室內(nèi)裝修所用的油漆、涂料、紙張軟化劑及精密儀器的潤(rùn)滑劑或添加劑、塑膜工藝品血漿貯存袋等[36]。

6 DOTP工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程存技術(shù)問(wèn)題和改進(jìn)方法

目前工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程急待解決的主要瓶問(wèn)題：（1）如何提高酯化反應(yīng)效率、和縮短反應(yīng)時(shí)間；（2）節(jié)能降耗：現(xiàn)在酯化反應(yīng)過(guò)程中在高溫區(qū)（200～230℃)反應(yīng)過(guò)程中的熱能沒(méi)有充分利用；（3）增加和改善酯化塔回流等方式有利于改善酯化反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。采用中和水洗前脫醇能耗有所降低，但產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較差;采用中和水洗后脫醇工藝有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，防止酯水解，但能耗有所增加，未來(lái)DOTP生產(chǎn)過(guò)程中如何開(kāi)發(fā)高效低成本催化劑，優(yōu)化生產(chǎn)工藝從而真正的節(jié)省能耗、縮減酯化反應(yīng)時(shí)間是工業(yè)化生產(chǎn)DOTP技術(shù)急等要解決的技術(shù)問(wèn)題。（4）酯化攪拌的改進(jìn)：DOTP合成是一種漿態(tài)狀反應(yīng)體系，為了使固液反應(yīng)相的接觸更加充分，攪拌的形式，組合對(duì)增加反應(yīng)的速率起著重要的作用，如使用平流渦輪，推進(jìn)式組合攪拌能有效的改變物料接觸的狀態(tài)，提高酯化反應(yīng)的速率，如圖3所示。