PVC增塑剂开发的关键领域之一是可持续性，许多新产品都是完全或部分由可再生原料生产的。考虑到增塑剂在软质PVC改性材料中含量很高，使用可再生和基于生物的增塑剂可以作为一种高效的方法来增强使用这种重要和多功能聚合物制造的产品的可持续性。

最近，意慕利油脂化学（Emery Oleochemicals）引入了两种新的100％基于生物的聚合物（聚酯）增塑剂——Edenol 2178和2192。两者之间的差异主要在于它们的分子量，从粘度上可以反映出来。每种都可以单独使用，也可以与另一种结合使用，还可以与其他增塑剂一起使用。二者都符合塑料和食品接触批准的间接食品接触法规。

意慕利公司称，与较低分子量的类型相比，新牌号的聚合性质意味着它们的迁移更少。该公司的测试比较了新的Edenol牌号和己二酸二(2-乙基己)脂（DEHA/DOA）的邵氏D硬度和在异辛烷中的萃取性（图1），结果显示Edenol牌号增塑剂的迁移显著减少。

图1：用质量损失和硬度性能比较Emery的新Edenol 2178和2192增塑剂，配方含40份DEHA/DOA、K值为71的PVC，使用双辊机。增塑剂以整洁的混合物的形式混入。将辊到0.5毫米厚的片材辊到一起制成3mm的试样置于异辛烷（4 小时/60°C）中比较邵氏D硬度和耐析出性。

图1：意慕利公司新的100％基于生物的聚合物增塑剂可提供良好的耐迁移性能。

“这项分析的关键发现是，通过用一种聚合物增塑剂代替DEHA单体增塑剂，可以在邵氏D硬度损失很少的同时明显提高耐析出性，”该公司全球业务开发和市场负责人Christian Müller说 。“用2:1的DOA与Edenol 2178或Edenol 2192取代DOA并不会过多改变拉伸强度和模量。但是这使重量损失降低了约35％。”

除PVC配方外，还可以使用Edenol 2178和2192来提高生物塑料的柔韧性，最为人熟知的是PLA。

Elatur DINCD是赢创功能中间体（Evonik Performance Intermediates）的最新增塑剂之一。据说是基于异壬醇的环己酸酯，可提供非常良好的低温柔韧性、较高的抗紫外线性能和低挥发性。该公司表示，由于其粘度低和凝胶性能良好，Elatur DINCD也很容易加工。挥发性与赢创成熟的邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）的水平相似（见图2）。

图2：Evonik最新的Elatur DINCD增塑剂与其Elatur CH（DINCH）、Vestinol 9（DINP）以及DOTP产品的挥发性比较。挥发性根据重量的减少进行判定（DIN EN ISO 176方法B，3天120°C），该配方包含100份PVC K70、50份增塑剂，3份ESBO和2份稳定剂。

据称，新的增塑剂特别适合要求严苛的室外和室内应用，例如纺织织物、屋顶薄膜、地板覆盖物、粘合剂和密封剂以及油漆和清漆（见图3）。

图3：含有Evonik增塑剂Elatur DINCD、Elatur CH（DINCH）、Vestinol 9（DINP）以及DOTP产品的PVC材料的老化性能（黄色和光泽）对比。测试在氙灯老化设备中按照ISO 4892-2进行，500 W/m2总辐照度，紫外线60 W/m2，38℃，1500小时，干/湿：102/18分钟。材料配方100份PVC K71，40份增塑剂，5份TIO2，3份稳定剂。 资料来源：赢创

根据增塑剂市场营销总监Janina Fischer的说法，Elatur DINCD符合赢创扩大其增塑剂产品组合以满足特定客户需求的长期战略。

该增塑剂将在德国马尔的赢创工厂生产。第一期的生产已经成功启动。该公司表示，为了响应市场需求，将逐步扩大生产。赢创补充说，它正在采取C4 Verbund（集成供应链）的其他步骤来进一步加强所有增塑剂的供应安全性。

Elatur DINCD与赢创的Elatur CH和Elatur DPT快速熔合增塑剂一起提供。该公司表示，其所有增塑剂均可提供ISSC Plus 质量平衡分配系统的生物属性版本。

加拉塔化工(Galata Chemicals)供应生物基的Drapex Alpha主增塑剂已经几年，并且该公司继续扩展该产品组合。它有用于压延和塑料溶胶的现成牌号——分别是Drapex alpha 200和Drapex Alpha 215。该系列的最新成员是Drapex Alpha 250，这是一种非转基因的生物基增塑剂牌号，由不和食物供应链竞争的可再生原料制成。

该公司副总裁Peter Frenkel表示，Drapex Alpha增塑剂“始终展示了它们出色的耐析出性、低挥发性和低烟雾以及对抵抗微生物生长的性能，同时赋予低温柔韧性、增强的加工性和热稳定性。他说，完整的摇篮到大门的生命周期评估（LCA）表明，加入这些增塑剂能大大降低PVC改性材料的全球变暖潜力（GWP）。

加拉塔化工还开发了一系列高效热稳定剂，例如Mark 3600，这些稳定剂专门用于使用Drapex Alpha增塑剂的改性塑料。“与使用常规的Ca/Zn稳定剂的改性材料相比，该类型基于生物的增塑剂/稳定剂组合可以延长长期热稳定性，并且与使用Ca/Zn稳定剂+传统增塑剂的组合相比，它们的添加量可减少多达50-80％，Frenkel说。

最近两个生物基增塑剂被加到了Valtris的产品系列中：Santicizer Platinum G-2000基于北美的大豆油，并在北美销售；Santicizer Platinum G-2030基于欧盟的菜籽油，将在欧洲和亚太地区提供。据称这两种增塑剂均有85％的可再生碳含量。

该公司已根据LCIA EN 15804 + A2方法完成了这两种产品的ISO 14040和ISO 14044的生命周期评估。摇篮到大门分析的关键结果包括Santicizer Platinum G-2000的GWP（kg CO2当量）为-0.39，Santicizer Platinum G-2030的为 -0.55。

据Valtris聚合物改性剂技术服务经理Amanda Freshwater表示，新产品可用于替代通用增塑剂。两种牌号都是环氧大豆酯，据说性能与其他非邻苯二甲酸增塑剂相当。

她说：“它们提供良好的加工性能、出色的低温性能和出色的热稳定性。配方师还可以将Santicizer Platinum G-2000或G-2030与Valtris的Santicizer非临苯二甲酸增塑剂组合在一起，为特定的加工需求创建优化的解决方案。

Valtris的新产品是Santicizer Platinum P-1700。它基于苄基环己酯技术，据称将高溶解能力与超低挥发性和出色的抗迁移性相结合。它具有高分子量和分支结构。Valtris说，Sinanticizer Platinum P-1700可以用于多种应用中，并有利于丙烯酸/PVC丝网油墨、汽车密封胶和高性能多硫化物密封剂的持久性和加工。

“我们很多客户因为在热固丝网油墨中使用Santicizer Platinum P-1700取得了成功，这归功于其出色的永久性、低渗透和有利的水洗特性。”Valtris的聚合物改性剂新业务开发Megan Kravec称，“当使用Santicizer Platinum P-1700与通用增塑剂结合使用时，制造商将看到提高的效率和加工速度而不会牺牲排放或迁移。”

来自凡特鲁斯公司（Vertellus）的Citroflex B-6部分源自生物基原料，据称可以表现出生物降解性。它被作为无邻苯二甲酸酯增塑剂的解决方案进行销售，可以作为邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的替代方案用于软质PVC血液储存和输血系统。该公司表示，DEHP长期以来一直是PVC医疗设备中使用的主要增塑剂。尽管自1970年代以来就被爆出有关其在血袋系统中的安全性问题，但该公司称DEHP直到最近才被认定为生殖毒素。

“随着欧盟医疗设备法规的最新变化（MDR; EU 2017/745）以及根据ECHA的修订附件XIV的要求，使用DEHP将需要得到基于收益风险评估（Benefit Risk Assessment）的授权，这使得DEHP的供应更加复杂并延长了产品商业化的道路，”该公司声称，“医疗PVC材料制造商和输血产品品牌商现在正在快速跟踪替代品无邻苯二甲酸酯技术的发展，为下一代产品做准备。”

Citroflex B-6是一种丁酰柠檬酸三正己酯（BTHC），在欧洲药典中被列为医疗产品中DEHP的批准替代品。凡特鲁斯公司表示，它使品牌商能够遵守各种监管要求——不仅是MDR和REACH法规，还有ROHS EU指令2015/863（ROHS 3）。

据称使用Citroflex B-6增塑剂的PVC薄膜显示出与含有DEHP的薄膜类似的物理特性，见图4。

表1：含有来自凡特鲁斯公司Citroflex B-6增塑剂与含DEHP增塑剂的医用级PVC薄膜的代表性据比较。配方包括50份增塑剂、2.5 份稳定剂、0.25 份润滑剂。

图4：使用来自凡特鲁斯公司Citroflex B-6增塑剂与使用其他常用增塑剂的PVC膜的动态流变爬坡温度数据比较。配方包括70份增塑剂、2.5 份稳定剂、0.25 份润滑剂。

共同努力

凭借在美国和南美生物增塑剂市场上的丰富经验，美国Innoleics和Varteco最近同意共同努力将Innoleic Bio的生物基主增塑剂引入欧洲、北非和中东市场。

Innoleics与南美洲的第三方和美国和欧洲的办公室达成了增塑剂生产协议。其Innoleic增塑剂是乙酰化和环氧化的大豆油脂肪酸酯，并具有高生物碳含量（由14C分析确定，并经USDA生物基优先认证计划（USDA BioPreferred programme）认证）。

Varteco在阿根廷有两个生产基地，并在西班牙设有办事处。它在圣路易斯的生产基地最近通过了可持续大豆监管链标准的圆桌会（Round Table for Sustainable Soy Chain of Custody Standard）的认证，该认证确保大豆生产过程中零森林砍伐。

Innoleic 增塑剂产品组合包括：Innoleic E1，一种快速熔合的增塑剂，作为低分子量邻苯二甲酸盐和苯甲酸盐的替代品（图5）；Innoleic B5.2和Innoleic MB25，专为地板、电缆、鞋子、软管的挤出生产技术而设计；以及用于塑料溶胶技术的Innoleic B5和Innoleic MB50。

图5：图表显示了配方中使用各种增塑剂的PVC的温度与粘度之间的关系，测试使用板-板粘度计。配方包括100份Solvin 382NG、50份增塑剂、2.5份Ca/Zn稳定剂。

西班牙巴塞罗那Varteco Quimica Iberica公司的地区业务经理Diego García Touza说，最近的创新开发项目之一是由土耳其的Safari Klip开展的。该公司开发了一款使用具有生物属性的 PVC（Inovyn的Biovyn）和Innoleic B5生产的合成皮革做成的瑜伽裤系列，该皮革获得了100%生物基优先（BioPreferred）认证标签。

Grupa Azoty公司的Oxoplast业务部门正在将其增塑剂产品系列扩展为特种产品。截至去年，除了Oxoviflex DOTP通用增塑剂外，它们的产品组合现以特种增塑剂Oxofine产品线为重要特征。其中包括Oxofine TOTM、Oxofine DOA 以及产品组合中的第一个聚合物增塑剂Oxofine Poly2K。

Grupa Azoty公司称，它正在继续研发合成新产品，包括可再生的类型。“我们认为将价值链扩展到特种产品是必须的。为此，我们很快将推出第二个研发中心（CBR II）来为开发新技术提供可靠的支持。”该公司的发言人说。

该公司还在努力减少与其产品相关的二氧化碳排放。“我们正在工厂里做一些改变来确保Oxoplast部门将受益于碳足迹大量减少、甚至定期零碳足迹产生的能源公用事业，” Oxoplast业务总监 Maciej Budner说。

图：Grupa Azoty正在投资于将特种增塑剂增加到现有的Oxoviflex通用产品中。

图片来源；GRUPA AZOTY

去年，朗盛（Lanxess）完成了对美国特种化学公司Emerald Kalama Chemical的收购。因此，朗盛聚合物添加剂部门的增塑剂组合现在包括基于苯甲酸酯的特种增塑剂。这些增塑剂是在美国和欧洲的两个生产基地生产的。

FLEX二苯甲酸增塑剂产品系列包含用于PVC的各种高溶解的二苯甲酸酯增塑剂。“ K-FLEX 850p和K-FLEX 975p被广泛应用于许多应用中，并且在从传统的邻苯二甲酸盐转换为相容性较差的邻苯二甲酸盐替代方案例如DOTP时作为提高熔合速度、相容性和性能的工具。” 朗盛说。

“此外，K-FLEX的增塑剂具有出色的抗脏污和耐析出性，尤其是对油性溶剂。只需使用K-FLEX 850p或K-FLEX 975p替代15％的DOTP就能实现与传统DINP的熔合性和相容性，同时提高了抗脏污性、耐抽出性和强度。另外，在同时要求韧性、抗脏污性和耐抽出性时，可以使用K-FLEX PG。”（图6）。

图6：对含有不同塑料剂的高填充豪华乙烯基瓷砖配方的脏污测试。只需用K-FLEX替代20%的DINCH就能改善抗脏污性能。

多年来，另一家专业的化学品公司Polynt一直在为满足不同的技术需求开发和销售各种各样的偏苯三酸酯类特种增塑剂。在7月初，这家总部位于意大利贝加莫（Bergamo）的公司表示，为了支持其未来的增长，它将在其墨西哥的Atlacomulco的工厂建立一个新的酯化厂，主要用于生产偏苯三酸酯。

“特种高性能增塑剂在电气和高温应用中具有出色的技术性能，是汽车和运输电气化的主要组成部分。” Polynt总裁兼首席执行官Rosario Valico说道，“ 我们的偏苯三酸酯增塑剂代表了最有效的产品家族，可以满足这些出色性能特征的要求。”

早些时候被马来西亚Petronas公司收购的瑞典特种化学集团Perstorp长期以来一直是生物衍生增塑剂的玩家，它在2019年推出了其第一部分基于生物的Pevalen Pro多元醇脂增塑剂。Pevalen Pro作为现有增塑剂例如DINP和DINCH的替代选项被引进。第一批产品提供了40％的生物含量。

去年，Perstorp通过引入Emoltene 100 Pro补充了Pevalen Pro增塑剂产品家族。这是一种使用沼气而不是化石衍生的天然气生产的邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯（DPHP）增塑剂。该公司使用ISCC Plus质量平衡方法，声称有40％的生物物质含量。

今年早些时候，该公司宣布推出基于生物的2-乙基己醇（2-EH），再次是基于质量平衡方法。2-EH用于生产许多特种产品，包括增塑剂。该公司表示，拥有生产生物基原料的能力使其可以进一步扩展其Pro可持续产品线。