蓖麻油酸的用途——制备环保增塑剂

蓖麻油酸是一种长链不饱和羟基酸，其为黄色粘性油状液体。溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿，不溶于水。在工业上从蓖麻油经皂化、酸化后制得，是重要的工业原料。本文将介绍今年的一项研究——利用蓖麻油酸制备环保增塑剂。

背景

作为世界三大通用材料之一，PVC广泛应用于医疗、建筑、食品包装材料、电线电缆等领域。纯的PVC由于分子的紧密排列具有较高的玻璃化转变温度。研究发现，增塑剂可以增加游离体积并与PVC链之间的极性基团结合，达到提高PVC与增塑剂相容性的目的，使PVC具有柔韧性。

近几十年来，邻苯二甲酸酯增塑剂因其价格低廉且与PVC相容性好而被广泛应用。然而，研究证明邻苯二甲酸酯增塑剂对人类具有潜在的生殖毒性，长期使用会对自然环境造成一定的破坏。因此，迫切需要制备生物基环保增塑剂。

进展

江南大学蒋平平教授、张萍波副教授等人以蓖麻油酸为原料，经酯化、环氧化和乙酰化制备了乙酰化环己醇乙酰蓖麻酸酯(A-CAE)^[1]。通过FT-IR和1H NMR对其结构进行了验证，并对其塑化性能进行了测试。

随后，利用A-CAE制备PVC薄膜，并与商业增塑剂对苯二甲酸二辛酯(DOTP)和柠檬酸乙酰三丁酯(ATBC)进行了比较。拉伸试验表明，A-CAE-50的断裂伸长率比ATBC-50高40.4%，比DOTP-50高77.3%；光学性能表明，A-CAE-50的透过率可达90.5%，Tg为32.2℃，表明PVC基质与A-CAE具有良好的相容性;在迁移试验中，A-CAE也表现出较强的抗萃取能力。当A-CAE与DOTP共混塑PVC时，所有薄膜都表现出良好的透光性和力学性能。

结果表明，由蓖麻油酸制得的A-CAE作为一种生物基增塑，不仅可以作为一次增塑剂，使PVC材料具有良好的相容性，而且可以作为共混增塑剂，提高材料在某些环境下的安全性。总的来说，与ATBC和DOTP相比，A-CAE具有更好的综合性能，这为生物基环保型增塑剂的选择提供了更多的可能性，也展示了蓖麻油酸的应用潜力。

参考文献

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