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增塑剂是一种塑料中的添加剂,它可以降低塑料的玻璃化转变温度使其变软。含有增塑剂的塑料制品可以表现出更好的柔韧性和耐久性。由于市面上的一些塑料产品长时间使用会使邻苯类增塑剂从材料中泄露出来,污染环境甚至污染食物对人类的健康存在隐患。因此生产环保型的生物基增塑剂势在必行。异山梨醇是由山梨醇分子内脱水得到的一种二元醇,是一种白色,结晶,高亲水性固体。异山梨醇是由二醇和含氧杂环组成的双环化合物,其中含有两个稠合的呋喃环。该醇具有两个空间上不同的羟基,因此具有不同的化学反应性。由于它们是刚性分子,并且具有手性和无毒的特征,作为一种新型的生物基材料被广泛应用。异山梨醇和脂肪酸反应合成的异山梨醇二酯是直接作为增塑剂添加在塑料里的,不需要和其他增塑剂进行复配。使用脂肪酶作为催化剂相对于化学催化副产物少,无废水废气的产生,对环境影响小,工艺过程简单。因此本论文将使用脂肪酶催化脂肪酸和异山梨醇合成异山梨醇二酯的过程进行研究。1、使用油酸和异山梨醇进行合成,通过对于不同酰基供体,不同来源的脂肪酶(Novo-435、RMIM和Ylip2固定化脂肪酶),多酶的催化方式,水活度的控制这几个因素探究得到最佳反应条件为:前24小时使用固定化Ylip2脂肪酶催化,反应温度为50 ℃;后24小时使用Novo-435脂肪酶催化,反应温度为60℃。48小时后异山梨醇完全反应,由于酸是过量的,得到反应体系中,油酸的相对含量为16.04%,单酯的相对含量14.57%,二酯的相对含量为69.4%。2、使用无机载体进行固定化的方法,将LipozymeCALB进行固定化作为催化剂。通过实验选择4种比例的固定化脂肪酶进行酯化活力测定并与Novo-435和Ylip2固定化脂肪酶进行对比,选择合适的多酶组合应用在实验中。得到的产品进行精制,最后得到的异山梨醇二酯的酸值为1.13,收率为80.14%,产品中异山梨醇二酯的相对含量为94.99%,单酯的相对含量为4.75%。3、将精制后的异山梨醇二酯与PVC共混后进行热学性能和力学性能的测试,并与市售成熟的增塑剂(DOP、DOA、ATBC、TOTM)进行对比。在共混的过程中选出三种比例进行优化。在综合性能对比中发现异山梨醇二酯的性质优良,在热稳定性上好于其他四种增塑剂。在力学性能测试中异山梨醇二酯与DOP性质相似。