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聚氯乙烯(PVC)高分子材料广泛应用于工农业及人类日常生活领域当中，作为塑料助剂中用量最大的一类新材料助剂，增塑剂的需求量持续增加。而随着邻苯二甲酸酯类增塑剂的安全性受到人们的质疑，优良性能且具有环保特性的柠檬酸酯增塑剂得到了塑料加工行业的青睐。目前国内主要的柠檬酸酯品种以柠檬酸三丁酯(TBC)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为主，其相对分子质量较小，挥发性大，耐迁移能力小，添加在高分子材料制品中容易被溶剂抽出，导致影响产品的应用性能。本文研究的目的是在绿色化学的理念下，为改善现有柠檬酸酯的缺陷，通过对酯化反应工艺的优化，合成新型柠檬酸酯，并将其应用于PVC树脂中。将对甲苯磺酸负载于活性炭上，制得非均相催化剂(pTSA/C)，作为本文研究的酯化催化剂。分别以2-丙基庚醇、苄醇和柠檬酸为主要原料，经酯化反应合成了柠檬酸三-(2-丙基庚)酯(TPHC)、柠檬酸三苄酯(TBnC)。分别对影响反应酯化率的条件，包括带水剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量以及醇酸摩尔比进行了优化，得到合成两种增塑剂的最优反应条件。将产品进行了精制，并对产品的主要性能，包括：酸值、密度、色度、粘度和加热减量进行了测定；且通过红外、核磁、质谱表征了产品的分子结构。TPHC的最佳合成条件为：以55%pTSA/C为催化剂，用量为柠檬酸质量的2%，环己烷用量为总质量的8%-10%，醇酸摩尔比3.7:1，反应时间6h，反应温度不超过140℃；TBnC的最佳合成条件为：以55%pTSA/C为催化剂，用量为柠檬酸质量的3%，环己烷用量为总质量的8%-10%，醇酸摩尔比3.9:1，反应时间8h，反应温度不超过150℃。通过建立柠檬酸酯化反应的动力学模型，分别对55%pTSA/C催化柠檬酸与2-丙基庚醇和苄醇的酯化反应动力学及热力学进行了研究。将柠檬酸与不同重量的2-丙基庚醇或苄醇部分酯化，再分别加入不同量的正丁醇进行酯化反应，制得柠檬酸丁庚酯、柠檬酸丁苄酯系列混合酯增塑剂，测定了产品的酸值、密度、色度等物理性状。将合成的柠檬酸酯增塑剂按照一定的配方利用溶剂铸膜法制得PVC膜制品，对增塑剂与材料的相容性、PVC膜的力学性能，耐挥发性、耐迁移性、耐抽出性及热稳定性进行了测定。实验结果表明，所合成的柠檬酸丁庚酯随着混合酯中长碳链酯含量的增加，增塑剂与PVC的相容性稍微降低，拉伸强度变大，耐挥发性、耐迁移性、耐抽出性及热稳定性相应增强；相比较TBC，TPHC增塑的PVC树脂120℃下24h的挥发损失率由25%下降到6%，120℃下48h的迁移损失率30%下降到17%，50%的热失重温度由280℃提高到307℃。所合成的柠檬酸丁苄酯与PVC的相容性优异，且随着混合酯中苄酯含量的增加，耐挥发性、耐迁移性、耐溶剂抽出性及热稳定性相应加强，其中性能最优异的是耐溶剂抽出性能，与TBC相比，48h后在无水乙醇、环己烷、石油醚中的抽出损失率由29.8%、25.1%、24.5%分别下降到2.5%、0.2%、1.4%。