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1,2-苯二羧酸双十一烷基酯的主要用途是什么?

发布时间:2026-02-10 18:40:24 编辑作者:活性达人

1,2-苯二羧酸双十一烷基酯(Diundecyl phthalate, 简称DUP),CAS号为3648-20-2,是一种典型的邻苯二甲酸酯(phthalate)类化合物。其分子式为C30H50O4,分子量约为490.72 g/mol。该化合物由邻苯二甲酸(phthalic acid)与十一烷醇(undecanol)通过酯化反应合成,化学结构以苯环为中心,两侧连接羧酸基团,并通过酯键与长链烷基(C11)相连。这种长链烷基赋予了DUP良好的脂溶性和热稳定性,使其区别于短链邻苯二甲酸酯如DEHP(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)。

从化学专业角度来看,DUP属于非极性增塑剂,具有低挥发性、高分子量和相容性强的特点。这些性质使其在聚合物材料加工中表现出色,尤其在高温加工条件下不易分解或迁移。DUP的合成通常采用工业酯交换或直接酯化方法,纯度需控制在99%以上以确保其在下游应用中的性能。

主要用途:作为塑料增塑剂

DUP的主要用途是作为聚氯乙烯(PVC)及其共聚物的增塑剂。在塑料工业中,增塑剂的作用是通过降低聚合物链间的相互作用,提高材料的柔韧性和可加工性。DUP的C11长链结构使其特别适用于需要高耐热性和耐油性的场合,与PVC的相容性优异,能有效降低玻璃化转变温度(Tg),从而改善材料的弹性模量和冲击强度。

具体而言,DUP广泛用于生产柔性PVC制品,例如电线电缆护套、地板覆盖物、输送带和人造革。这些应用中,DUP的低挥发性(蒸气压<10^{-6} Pa at 25°C)确保了制品在长期使用中的稳定性,避免了增塑剂的渗出或雾化现象。同时,其耐低温性能(Tg约-80°C)使其适合户外或寒冷环境下的材料,如汽车内饰和建筑密封条。

在化学加工视角下,DUP的增塑效率高,典型用量为PVC树脂的20-40 wt%。它常与其它增塑剂如DOP(邻苯二甲酸二辛酯)复配使用,以优化成本和性能。例如,在电缆绝缘层配方中,DUP可提升材料的电绝缘性和抗老化性,满足IEC 60227标准的要求。实验室测试显示,添加DUP的PVC样品在85°C/85% RH条件下可保持机械性能超过1000小时,而未添加的刚性PVC则迅速脆化。

其他工业应用

除了PVC增塑剂,DUP在其他领域也有重要用途。在涂料和油墨工业中,它作为溶剂型增塑剂用于硝基cellulose漆和聚氨酯涂料,提供光滑的成膜性和耐刮擦性。其高沸点(>300°C)和低毒性使其适合室内外建筑涂料,减少了挥发性有机化合物(VOC)的排放。

在橡胶工业,DUP可作为NR(天然橡胶)或SBR(丁苯橡胶)的软化剂,提高硫化胶的柔软度和耐油性,常用于轮胎侧壁或软管制造。此外,在化妆品和个人护理产品中,DUP偶被用作乳化剂的辅助成分,提供油相的稳定性和润肤效果,但需符合REACH法规的限量要求。

从专业合成角度,DUP还可作为有机合成中间体,用于制备其他长链酯类化合物。例如,通过进一步皂化或转酯化,它可转化为相应的醇或酸衍生物,用于表面活性剂的生产。

环境与安全考虑

对于化学从业者,必须强调DUP的安全性和环境影响。尽管DUP的生物降解性较好(OECD 301测试中,28天内降解率>60%),但作为邻苯二甲酸酯,它可能具有内分泌干扰潜力。欧盟REACH法规将其列为高关注物质(SVHC),用量超过1吨/年的生产需进行注册和风险评估。在美国,EPA将其视为低优先级污染物,但建议在儿童玩具中避免使用。

加工DUP时,应注意其闪点(>200°C)和LD50(大鼠口服>5000 mg/kg),表明急性毒性低。但长期暴露可能引起皮肤刺激,因此操作需在通风条件下进行,并使用PPE(个人防护装备)。废物处理方面,DUP可通过焚烧或生物降解处置,避免直接排放入水体,以防生物富集。

总结与发展趋势

总之,1,2-苯二羧酸双十一烷基酯的主要用途集中在塑料增塑剂领域,其长链结构赋予了独特的热稳定性和耐久性,推动了柔性材料在建筑、汽车和电子行业的广泛应用。随着环保法规的趋严,DUP正逐步向生物基替代品转型,如基于植物油的增塑剂,但其成本效益仍使其在工业中占据一席之地。化学从业者可通过优化合成工艺,进一步提升其可持续性。


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