邻苯二甲酸二异壬酯,通常缩写为 DINP,是一种高分子量的邻苯二甲酸酯,主要用作增塑剂。它由邻苯二甲酸酐与异壬醇(C9 支链异构体的混合物)酯化而成。所得化合物为无色粘稠液体,挥发性低,与聚氯乙烯 (PVC) 和其他聚合物具有优异的相容性。与低分子量邻苯二甲酸酯相比,其化学结构使其性能更佳,尤其是在耐久性、低迁移性和耐高温方面。
DINP 的开发始于早期增塑剂(例如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯 (DEHP))的局限性,这些增塑剂具有较高的挥发性和迁移率。在 20 世纪 70 年代和 80 年代,对支链醇衍生邻苯二甲酸酯的研究表明,更长、更复杂的烷基链可以提高增塑剂的性能。随着羰基合成醇工艺的改进,DINP 的工业合成已具备商业可行性,该工艺能够生产出足够数量和纯度的混合异壬醇。因此,DINP 成为软质 PVC 配方中重要的通用增塑剂。
DINP 主要用于生产软质 PVC 产品,包括地板、墙面涂料、电线电缆绝缘材料、汽车零部件和涂层织物。它能够在很宽的温度范围内提供柔软性和柔韧性,适用于室内外应用。在建筑材料领域,DINP 有助于制造耐候涂料和弹性地板系统。在汽车行业,它用于内饰部件、车身底部涂层和线束绝缘材料,其耐久性和低雾化性能对这些领域至关重要。
DINP 的用途不仅局限于 PVC,还扩展到其他需要增塑剂的聚合物体系,例如某些类型的橡胶和合成皮革。 DINP 的高分子量降低了增塑剂随时间推移从聚合物基质中迁移出来的趋势,这有助于延长产品寿命并符合性能规范。其相对较低的挥发性使其在高温应用中尤其适用,因为在这些应用中,物理性能的保持至关重要。
除了机械和化学优势外,DINP 还经过了广泛的毒理学和环境评估。与某些低分子量邻苯二甲酸酯不同,DINP 在多项研究中显示出较低的急性毒性和较低的内分泌干扰潜力。其较大的分子量和较低的溶解度限制了其在环境和生物系统中的吸收和生物利用度。包括欧洲化学品管理局和美国消费品安全委员会在内的各国机构的监管评估普遍支持其在许多工业和商业应用中的使用,但在玩具和儿童护理用品等敏感用途中仍存在一些限制。
DINP 已接受过消费品中迁移性的评估,尤其是在与皮肤或食物接触的材料中。虽然其迁移率低于许多邻苯二甲酸酯,但为了确保符合适用的安全标准,仍需针对具体产品进行评估。用于检测材料和生物样品中 DINP 的分析方法已较为成熟,包括气相色谱-质谱法和高效液相色谱法等技术。
随着对增塑剂的监管审查不断深入,DINP 仍是研究的热点。生物基或非邻苯二甲酸酯结构的替代增塑剂正在开发中,但 DINP 因其成本效益高、性能可靠且在许多地区获得监管认可,仍被广泛使用。目前配方和加工的趋势旨在进一步减少排放、提高可回收性,并支持含 DINP 材料的生命周期管理。
参考文献
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