低温增塑剂癸二酸二异辛酯

研究背景

低温增塑剂癸二酸二异辛酯又称双-2-乙基己基癸二酸酯，是一种分子式为C₂₆H₅₀O₄，分子量为424.658的化学物质，通常表现为无色或淡黄色透明油状液体。本品的凝固点-48°C，沸点256°C(0.67Kpa)，着火点257-263 °C，黏度25mPa.s(20°C)，折光率1.449-1.451(25°C)。此外，癸二酸二异辛酯能溶于烃类、醇类、酮类、酯类、氯代烃类等有机溶剂，不溶于二元醇类及水，水在本品中的溶解度为0.15%(20°C)。

合成方法

癸二酸二异辛酯具有良好的抗氧化性和水解安定性，优异的清净性和对添加剂的感受性，常用作压缩机油，高速齿轮油及航空涡轮发动机油。该物质传统的合成方法是在硫酸催化下，癸二酸与异辛醇进行酯化[1]。用传统催化剂硫酸氢钠也可以合成癸二酸二异辛酯，只是色泽深，而用另一催化剂钛酸四丁酯非酸催化剂合成的癸二酸二异辛酯色泽浅。在设定癸二酸与异辛醇的摩尔比为1:2.4的前提下，就钛酸四丁酯催化剂的用量，反应温度和反应时间对合成癸二酸二异辛酯酯化率的影响进行了考察。在钛酸四丁酯催化剂的用量为0.30%，反应温度180℃，反应时间7 h的工艺参数下，癸二酸二异辛酯的酯化率大于99.50%(视为反应完成)。与传统催化剂硫酸氢钠相比，钛酸四丁酯催化剂的用量降低了50%，反应时间缩短了约12.5%[2]。

应用

癸二酸二异辛酯是塑料工业不可缺少的助剂，增塑效率高，挥发性低，除具有优良的低温耐寒性能外，又有较好的耐热性，可在较高的温度下使用。此外，本品的耐候性较好，电气绝缘性能也较优，常与邻苯二甲酸酯类并用，特别适用于耐寒电线和电缆料、人造革、薄膜、板材、片材等制品。基于癸二酸二异辛酯无毒的性质，它还可用于食品包装材料。关于该物质的应用，下面就介绍几种应用实例进行介绍：

（1）制备低挥发仪表油。具体的，该仪表油包括以下组分：合成酯类基础油88～96%，抗氧剂0.5～3.0%，防锈剂2～4%和极压剂0～2%。所述合成酯类基础油选自癸二酸二异辛酯，三羟甲基丙烷酯和季戊四醇酯中的一种或多种。该仪表油在上述组分的共同作用下，具有低挥发性。实验结果表明：120℃，22h下，仪表油的蒸发损失小于1.8%[3]。

（2）制备医用薄膜材料。有关材料以聚乙醇酸，低密度聚氯乙烯，乙烯辛烯共聚物，二乙烯四胺为主要成分。通过加入环糊精，2-硫醇基苯骈咪唑，三氯异氰尿酸，硅酸铝陶瓷纤维，癸二酸二异辛酯，环氧四氢邻苯二甲酸二辛脂，轻质碳酸钙，气象白炭黑，单宁酸，增塑剂，分散剂，辅以球磨，超声分散，高温搅拌，双螺杆挤出等工艺，使得制备而成的医用薄膜材料物理强度高，不易受紫外线影响变性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景[4]。

有关研究

为提高PAO(聚d-烯烃)对极性添加剂的感受性，改善PAO对橡胶密封件的相容性，通常在PAO基础油中加入少量的酯类油。研究PAO2c与少量酯类油(邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和癸二酸二异辛酯(DIOS))的混合油样的高低温黏度变化规律。结果表明，高温条件下，PAO2c与酯类混合油样稳定，没有出现相分离；低温条件下，DBP与PAO2c混合油样出现分层现象，为确保混合基础油的低温性能，邻苯二甲酸二丁酯的质量分数宜分别控制在20%以内。这对调制低温性能优良,橡胶相容性好的润滑油有指导意义[5]。

参考文献

[1]马雪琴,丁辰元.低温增塑剂癸二酸二异辛酯的合成研究[J].塑料工业, 1997.DOI:CNKI:SUN:SLGY.0.1997-06-012.

[2]樊韵宏.钛酸四丁酯催化合成癸二酸二异辛酯[J].合成润滑材料, 2021, 48(1):3.

[3]赵小艳,何清玉,马宏.一种低挥发仪表油及其制备方法.CN202211308805.3.

[4]胡何辉.添加有癸二酸二异辛酯的医用薄膜材料及其制备方法.2017.

[5]史程飞,付洪瑞,王本力,等.酯类油对PAO基础油黏温性能的影响[J].润滑与密封, 2012, 37(7):3.DOI:10.3969/j.issn.