环保增塑剂三乙二醇二乙基己酸酯的研究现状

刘晓丹

环保增塑剂三乙二醇二乙基己酸酯的研究现状

刘晓丹

（沈阳张明化工有限公司，辽宁 沈阳 110000）

介绍了环保增塑剂三乙二醇二乙基己酸酯产品性能、研究现状以及上下游发展情况，并分析了三乙二醇二乙基己酸酯在国内外市场的竞争力，最后对三乙二醇二乙基己酸酯未来的发展前景进行了展望。

增塑剂；前景；发展；竞争力

随着工业化进程的快速发展，增塑剂的产量逐年增加，尤其是可代替邻苯类的环保型增塑剂呈现出井喷式增长［1-13］。三乙二醇二乙基己酸酯（3GO）又称为三甘醇二异辛酸酯，是一种溶剂型耐寒增塑剂［14-16］，被广泛用于聚乙烯醇缩丁醛安全膜（PVB）、合成橡胶、乙烯基树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙基纤维素、工业涂布涂层、密封材料、丁二烯-丙烯晴类耐油合成橡胶等材料中，该产品是目前聚乙烯醇缩丁醛安全膜和合成橡胶的最佳特效增塑剂，能使之产生极佳的低温性能和低挥发性。

三乙二醇二乙基己酸酯的生产工艺主要分为两步法：第一步是三乙二醇（三甘醇）和二乙基己酸（异辛酸）在催化剂的作用下进行酯化反应生成三乙二醇单二乙基己酸酯；第二步是三乙二醇单二乙基己酸酯和二乙基己酸（异辛酸）在催化剂的作用下进行酯化反应脱水生成三乙二醇二乙基己酸酯。

韦晓竹［17］等采用硫酸、磷酸作为催化剂，研究了三甘醇二异辛酸酯的最佳合成工艺条件，并探讨了固体超强酸催化剂的催化效果；傅俊红等采用异辛酸、三甘醇作为原料，固体酸作为催化剂，催化合成增塑剂三甘醇二异辛酸酯，并考察了催化剂用量、反应温度对催化反应的影响。图1为三甘醇二异辛酸酯的合成工艺流程图和反应方程式。

图1 三甘醇二异辛酸酯（3GO）工艺流程

反应方程式如下：

2C7H15COOH＋HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH

→C22H42O6＋2H2O； （1）

C7H15COOH＋NaOH→C7H15COONa＋H2O。（2）

三甘醇二异辛酸酯的主要下游是生产PVB安全膜的生产厂家［18-19］。汽车工业和建筑业的蓬勃发展，带动了车用夹胶安全玻璃和高层建筑夹胶玻璃的迅猛发展［20］。与此同时，2016年住建部发布了《建筑安全玻璃使用规范》相关文件，提出高层建筑必须使用双层夹膜钢化玻璃或中空玻璃［21］。因此在政策和市场双重推动下，促使下游市场的持续扩张，预计未来3年夹胶玻璃的需求量会出现井喷式的增长，而作为夹胶膜的特效增塑剂三甘醇二异辛酸酯需求量也将随之出现快速增长［22-23］。

1 上下游发展情况

1.1 上游发展情况

三甘醇二异辛酸酯产品的主要原料是异辛酸和三乙二醇，近两年因为异辛酸下游的急剧扩张，促使异辛酸发展势头强劲，目前应用在异辛酸酯类产品的异辛酸占比约在40%左右，并以年均20%左右的速度高速增长。异辛酸是笔者公司自有产品，年生产量在3万t，生产三甘醇二异辛酸酯所需异辛酸3 350 t·a-1，公司能够保证充足的原料。三乙二醇是乙烯炼化得来的产物，其价格与原油的价格存在较高的关联度，近期三乙二醇市场比较平稳。供应变化对市场预期影响不大，三乙二醇的生产厂家主要有大连恒力石化、Sabic、北方华锦、三江石化、日本触媒、福建联合等大型炼化企业，生产总量在10 000 t·a-1，笔者公司生产三甘醇二异辛酸酯所需的三乙二醇需要1 650 t·a-1，三乙二醇市场原料供应充足，完全能满足公司需求，无需担忧原料的供应情况。

1.2 下游发展情况

汽车工业和建筑业的蓬勃发展，带动了车用夹胶安全玻璃和高层建筑夹胶玻璃的迅猛发展。与此同时，2016年住建部发布了《建筑安全玻璃使用规范》相关文件，提出高层建筑必须使用双层夹膜钢化玻璃或中空玻璃。因此在政策和市场双重推动下，预计未来3年夹胶玻璃的需求量会出现井喷式的增长，而作为夹胶膜的特效增塑剂三甘醇二异辛酸酯也将随之出现快速增长。目前国内已有10多家大型的PVB厂商，主要的厂家有江苏澳天力、浙江德斯泰、吉林吉诺、齐鲁乙烯等，2019年国内预计需求量大概为70 000 t，有33 000 t的缺口，依然需要依赖进口，总之三甘醇二异辛酸酯的下游发展势头强劲，而且每年会以40%的速度增长。表1为国内行业标准三甘醇二异辛酸酯的理化指标。

表1 三甘醇二异辛酸酯的理化指标

目前，国内张明化工生产的三甘醇二异辛酸酯铂钴比色≤10，酸值≤0.1 mgKOH·g-1，纯度≥98.5%，产品性能指标超过德国产品指标，技术性能指标达到国外同类产品先进水平。

2 市场竞争力及优势

2.1 国内市场竞争力及优势

目前，国内生产三甘醇二异辛酸酯的厂家主要有兰溪万盛达、无锡伟峰、晨阳生物、青岛昊成，其中兰溪万盛达年生产能力约8 000 t，无锡伟峰生产能力约7 000 t·a-1，晨阳生物生产能力约5 000 t·a-1，青岛昊成生产能力约5 000 t·a-1，其他小厂的生产能力在12 000 t·a-1，总共生产量达到37 000 t·a-1。2019年国内需求量大概为70 000 t，有33 000 t的缺口，依然需要依赖进口。该项目计划达产5 000 t·a-1，达产时的市场占有率为7.14%，国内市场供给量尚不能满足众多客户需求，因此彼此之间竞争力相对较小。

此外，该产品技术先进，纯度达到99%以上，性能指标在国内领先并达到国际同类产品的先进水平。所售产品定价为每吨30 000.00元（税价），其他厂家的产品纯度为98.5%以上，售价在30 000元（税价）左右，相比而言，该产品具有较高的性价比。目前，已有10多家国内大型的PVB厂商预和笔者公司合作，主要的厂家有江苏澳天力、浙江德斯泰、吉林吉诺、齐鲁乙烯等。

2.2 国外市场的竞争能力及竞争优势

2018年，全球对三甘醇二异辛酸酯的年需求量为150 000 t，2019年达到180 000 t，增速达到20%。随着工业、建筑业、塑料行业的快速发展以及人类安全意识的提升，加快了汽车安全玻璃、高层建筑玻璃幕墙以及环保塑料产业的壮大，国外对该产品的需求将保持强劲的增长势头。

该产品所售产品定价为每吨30 000.00元（税价），而国外同类产品的销售价格为每吨 32 000～33 000元，同时产品性能指标超过德国产品指标，处于国际同类产品的先进水平。项目产品优越的性价比，使其在国外市场具有很强的竞争力，在国内市场完全可替代进口产品。目前，国际上最大的PVB生产厂家日本积水已经试用了笔者公司的产品，正与公司洽谈未来的合作，完全可以实现出口。表2 为该产品与国内外同类产品性能指标以及销售价格对比。

表2 国内外产品性能指标和销售价格对比

3 展 望

三甘醇二异辛酸酯（3GO）是一种不含苯环且无害、价廉、助剂效果好的新型环保增塑剂，可以作为传统增塑剂的替代材料，提升塑料相关制品的安全性。

汽车工业蓬勃发展的同时也提高了交通事故发生的概率，每年因汽车玻璃碎片导致伤亡的人数不少于27万人，促使国家对汽车玻璃的性能提出了更高的要求。三甘醇二异辛酸（3GO）是环保型耐寒增塑剂，是制造汽车安全玻璃夹膜的主要原料，其规模化生产可以促使汽车安全玻璃的长远发展，大大提高了国民的安全保障。此外，三甘醇二异辛酸（3GO）也是高层建筑的玻璃幕墙功能性夹膜的主要原料。传统的幕墙主要为金属材质，视觉效果差；现如今大多数采用玻璃幕墙，透光性好、携带热能高，具有保温隔热等多重功能，可以节省大量的能源。

总之三甘醇二异辛酸酯市场前景广阔，其产业化发展存在着巨大的商机。

［1］黄衡. 乙烯-四氟乙烯共聚物微孔膜制备及性能研究［D］. 天津：天津工业大学，2019.

［2］肖春，刘慧慧，郑保辉，等. 新型含能增塑剂A16对HTPB的增塑性能［J］. 含能材料，2020，28（6）：552-556.

［3］汪蓓蓓，周玲玲，肖陆飞，等. 环境友好型增塑剂在PVC中的性能分析［J］. 湖北师范大学学报(自然科学版)，2020， 40（1）：40-45.

［4］李永朋，崔然，奚桢浩，等. 生物基增塑剂异山梨醇二庚酯在PVC中的应用［J］. 工程塑料应用，2020（3）：22-27.

［5］杨鹏坤，赖贞贞，徐元清，等. 聚氯乙烯用增塑剂的研究新进展［J］. 化学研究，2016，27（5）：650-654.

［6］王朋园，杜晓威，刘建业，等. 增塑剂对淀粉基复合薄膜性能的影响［J］. 河北工业科技，2020，37（1）：11-16.

［7］高俊. 环保增塑剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯的合成与应用［D］.武汉：武汉纺织大学，2016.

［8］ 柴丽月，辛志宏，蔡晶，等. 食品中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的测定［J］. 食品科学，2008，29（7）：362-365.

［9］郑挺. 生物柴油制备绿色增塑剂环氧脂肪酸异辛酯及应用研究［D］. 杭州：浙江工业大学，2020.

［10］钟怀宁，张明，何金凤，等. 配比与紫外老化对PLA/PBAT包装膜性能及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯迁移的影响［J］. 食品工业科技，2019，40（1）：208-214.

［11］KIRAMAT A S，高彬彬，李洁琼，等.丙二醇对利扎曲普坦普鲁兰多糖/麦芽糖糊精口腔速溶膜剂制剂学性质的影响［J］.当代化工，2020，49（11）：2379-2382.

［12］于力，李继兰，钟宇. 增塑剂对聚乳酸/热塑淀粉复合膜性能的影响［J］. 包装工程，2020，41（5）：130-136.

［13］鲍传磊，彭峪清，章谏正，等. 环保增塑剂在聚硫密封剂中的应用［J］. 中国胶粘剂，2020（7）：39-42.

［14］朱宝华.三甘醇二异辛酸酯的生产工艺［J］. 安徽化工，2018，44（2）：99-100.

［15］刘艳杰，丁斌，金朝辉，等. 活性白土催化合成三甘醇二异辛酸酯［J］. 化学世界，2016，57（3）：165-169.

［16］傅俊红，章金富，沈健. 固体酸催化合成增塑剂三甘醇二异辛酸酯［J］. 塑料工业，2011，39（Z2）：31-33.

［17］韦晓竹，侯永江，耿媛媛. 增塑剂三甘醇二异辛酸酯的合成［J］. 塑料工业，2009（6）：6-9.

［18］欧阳孔波. PVB胶片用三甘醇二异辛酸酯生产技术［J］. 安徽科技，2020（4）：50-51.

［19］张明，何延胜，王娟. 一种合成三甘醇二异辛酸酯的方法： CN105439850B［P］. 2019-02-26.

［20］闫兆炜. 中国新能源汽车产业发展研究［D］. 大连：东北财经大学，2012.

［21］王光亚，曲昌晟. 安全玻璃部分检测设备一致性的几点分析［J］. 建筑玻璃与工业玻璃，2019（10）：32-33.

［22］斐峰. 三甘醇二异辛酸酯的开发与应用进展［J］. 增塑剂， 2010（3）：33-34.

［23］孟唯，刘浩，武文斌，等. 增塑剂与助硫化剂对丁腈橡胶的协同作用［J］. 合成橡胶工业，2019，42（1）：45-50.

Research Status of Environmental Protection Plasticizer Triethylene Glycol Diiso-Octanate

（Shenyang Zhangming Chemical Co., Ltd., Shenyang Liaoning 110000, China）

Product performance and research status of environmental plasticizer triethylene glycol diisooctanoate were mainly introduced, as well as the development of upstream and downstream enterprises. The competitiveness of triethylene glycol diisooctanoate in the domestic and foreign markets was analyzed, finally the future development trend of triethylene glycol diisooctanoate was prospected.

Plasticizer; Prospects; Development

TQ414.2

A

1004-0935（2022）04-0493-03

沈阳市2020年度中青年科技创新人才（或者转化项目）计划拟支持项目，医药中间体级异辛酸的高效制备工艺研究（项目编号：RC200508）。

2021-08-21

刘晓丹（1989-），女，辽宁省沈阳市人，化工中级，研究生，2015年毕业于辽宁石油化工大学化学工艺专业，研究方向：精细化工。