王紅英

（浙江迪耳化工有限公司，浙江 金華 321016）

1 概述

蔗糖分子（如圖）內(nèi)的8個(gè)羥基的相對(duì)活性有差異，致使蔗糖在進(jìn)行酯化反應(yīng)時(shí)，被取代的羥基位置和個(gè)數(shù)也不同，通常6、6’和1’位的三個(gè)伯羥基最容易被酯化，其次是剩余的5個(gè)仲羥基，因此蔗糖的酯化產(chǎn)物呈多樣性。不同酯化度的蔗糖苯甲酸酯具有不同的用途。本文詳細(xì)列舉和論述了不同酯化度的蔗糖苯甲酸酯在食品及其包裝材料、光電記錄介質(zhì)、微電路制作、液晶顯示光學(xué)補(bǔ)償膜、熱轉(zhuǎn)印和高分子合成材料等中的應(yīng)用。

圖1 蔗糖分子結(jié)構(gòu)Figure 1 Molecular structure of sucrose

2 應(yīng)用

2.1 食品及其包裝材料

在極性非質(zhì)子溶劑中以二丁基氧化錫作催化劑，蔗糖與苯甲酸酐反應(yīng)可得到蔗糖-6-苯甲酸酯[1]；而以用脂肪酶作催化劑，蔗糖與苯甲酸反應(yīng)可得到4’，6-蔗糖苯甲酸酯[2]；不采用催化劑，蔗糖與苯甲酸酐、苯甲酰氯、苯甲酰咪唑或苯甲酰氰等反應(yīng)，可得到二至四酯化度的蔗糖苯甲酸酯。單取代的6-蔗糖苯甲酸酯和二取代的6，4'-蔗糖苯甲酸酯是合成甜味劑三氯蔗糖的重要原料之一[3]。 其他二取代的 6，6'-、6，1'-、1'，6'-二苯甲酸酯、三取代的 6，4，1'-、6，3'，6-三苯甲酸酯和四取代的 6，1'，3，6'-、2，6，1'，6'-四蔗糖苯甲酸酯用作口服產(chǎn)品的苦味劑[4]。

Griscom R.W.等用與水不互溶、與苯甲?；噭┫嗳艿娜軇瑝A催化、調(diào)節(jié)蔗糖和苯甲酰氯的比例制得六取代以上的蔗糖苯甲酸酯[5]。美國(guó)食品及藥物管理局 （FDA）在21 CFR 175 Ch.I（4-1-09 Edition）中規(guī)定這種規(guī)格的蔗糖苯甲酸酯可用作食品包裝的粘合劑。

2.2 光電記錄介質(zhì)

2.2.1 光導(dǎo)體粘結(jié)劑

激光打印、靜電復(fù)印等都是基于靜電照相的制版印制技術(shù)，其中光導(dǎo)體鼓（俗稱(chēng)硒鼓）是形成靜電影像的部件，光導(dǎo)體由電荷產(chǎn)生材料、電荷傳輸材料、粘結(jié)劑和有機(jī)溶劑組成，光導(dǎo)鼓是一種光電轉(zhuǎn)換器，其特點(diǎn)是在黑暗處是絕緣體，能維持一定的靜電荷，當(dāng)一定波長(zhǎng)的光照射后，變成導(dǎo)體，通過(guò)鋁基釋放電荷，形成靜電影像。上世紀(jì)70年代，光導(dǎo)體板制作的專(zhuān)利中使用蔗糖苯甲酸酯為電荷產(chǎn)生材料無(wú)機(jī)鋅鋇白顏料、有機(jī)花青素顏料的粘結(jié)劑[6-7]。

2.2.2 全息記錄

早在1976年，Daniel Louis Ross[8]將有機(jī)光敏性物質(zhì)溶解固化在非光敏性的透明聚合物中制成全息攝影的感光膠片，但由于光敏性物質(zhì)在聚合物中的溶解度小，加上固化過(guò)程所用催化劑與光敏性化合物相互作用，干擾固化。研究發(fā)現(xiàn)：由于蔗糖苯甲酸酯室溫下為具有一定硬度的玻璃狀透明物，軟化溫度約83℃～88℃，且與多數(shù)光敏性化合物具有較好的相容性，故固化過(guò)程無(wú)需催化劑，可為光敏性化合物提供優(yōu)良的光學(xué)和機(jī)械性能，因此，Allen Bloom等在Daniel Louis Ross工作的基礎(chǔ)上，用蔗糖苯甲酸酯代替非光敏性的透明聚合物，制成了以蔗糖苯甲酸酯為“宿主”的全息攝影膠片[9]。

2.2.3 光盤(pán)

信息資源的數(shù)字化和信息量的迅猛增長(zhǎng)，光學(xué)記錄和存儲(chǔ)媒質(zhì)光盤(pán)應(yīng)用而生。光盤(pán)主要由支撐層、光學(xué)記錄層和外保護(hù)層組成，外保護(hù)層具有隔熱、防化學(xué)侵蝕、防塵、防機(jī)械刮擦和磨損的作用，六取代度以上的蔗糖苯甲酸酯通過(guò)蒸發(fā)的方式沉積覆蓋在光學(xué)記錄層表面，阻隔化學(xué)和熱的相互作用[10]，通常這種作用會(huì)導(dǎo)致記錄信息信噪比的降低。

2.2.4 非易失性納米晶存儲(chǔ)技術(shù)

近年來(lái)，隨著信息業(yè)的迅速發(fā)展出現(xiàn)了非易失存儲(chǔ)器，這種存儲(chǔ)器是一種在系統(tǒng)關(guān)閉或無(wú)電源供應(yīng)時(shí)仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)裝置。非易失性納米晶存儲(chǔ)器由納米金屬顆?；蚪饘匐x子植入到介孔材料中制成。蔗糖苯甲酸酯的?；c硅倍半氧烷之間通過(guò)分子間相互作用，蔗糖苯甲酸酯被“組裝”到硅氧烷聚合物中，在硅氧烷被硬固化成膜的過(guò)程中，蔗糖苯甲酸酯分解，在硅氧烷膜內(nèi)形成孔徑在2～50 nm之間的介孔[11]。

2.3 微電路制作

光致抗蝕劑也稱(chēng)光刻膠，用于集成電路等微芯片加工，平均取代度7.4的蔗糖苯甲酸酯是光刻膠的成膜添加劑[12]。此外，在微電子電路制作過(guò)程中，用分散有微顆粒的可硬化-軟化材料代替使用金屬銀的環(huán)節(jié)，依靠微顆粒在可硬化-軟化材料中的遷移或團(tuán)聚成像、可硬化-軟化材料在溶劑或溶劑蒸汽等熱介質(zhì)的溶解顯影，不僅避免了銀和有害腐蝕性液體的使用，且不影響攝影速度。蔗糖苯甲酸酯在溫度高于83℃以上就可以軟化，而低于此溫度就硬化，軟化時(shí)具有較強(qiáng)的滲透性，能使分散于其中的微顆粒大量遷移，而硬化時(shí)微粒滲透較少，因此可用作微電路制作的可硬化-軟化材料[13]。

2.4 液晶顯示光學(xué)補(bǔ)償膜

在通過(guò)波長(zhǎng)400～800 nm范圍內(nèi)的光時(shí)，正雙光折射率大于0.005的光學(xué)補(bǔ)償膜是液晶顯示器、光開(kāi)關(guān)和波導(dǎo)等的共面轉(zhuǎn)換液晶光閥，5～6取代的蔗糖苯甲酸酯是這種光學(xué)補(bǔ)償膜的塑化劑[14]。

2.5 熱轉(zhuǎn)印

熱轉(zhuǎn)印通過(guò)加熱的方式將預(yù)先印在轉(zhuǎn)印膜表面的圖案轉(zhuǎn)印在承印物表面，并與承印物表面溶為一體。轉(zhuǎn)印膜由基膜和涂布在其上的熱熔性油墨層組成[15]。若在承印物表面再涂覆一層含有蔗糖苯甲酸酯的涂層，則印出的圖案具有優(yōu)良的耐刮擦性、耐磨損性和耐候性[16]。

熱敏紙是熱敏打印的專(zhuān)用紙，熱敏紙以普通紙張為片基，涂布一層熱敏性發(fā)色層制成，而發(fā)色層由隱色染料、顯色劑和粘結(jié)劑組成，所用粘結(jié)劑是經(jīng)蔗糖苯甲酸酯改性的水溶性陰離子聚糖類(lèi)[17]。

2.6 高分子合成材料

2.6.1 改性劑

平均取代度7.4的蔗糖苯甲酸酯具有良好的紫外線穩(wěn)定性、無(wú)色透明、與很多樹(shù)脂的相容性好、熱穩(wěn)定、弱酸性或堿性條件下不水解，因此是優(yōu)良的樹(shù)脂、涂料和塑料等的改性劑。

為了使打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等所用墨粉中的可塑性樹(shù)脂在75℃～150℃熔化而不燃燒，必須添加軟化溫度98℃左右的蔗糖苯甲酸酯，以改善可塑性樹(shù)脂的熔化性，同時(shí)提高顏料的分散性[18]，此外，添加有蔗糖苯甲酸酯的油墨在紙張、織物等承印物上的粘附性好、色彩鮮艷，特別是織物多次清洗都不會(huì)褪色、洗脫[19]。

蔗糖苯甲酸酯是改性劑。如在甲基丙烯酸酯/醋酸丁酯纖維涂料中添加少量的蔗糖苯甲酸酯可有效防止涂層出現(xiàn)“龜裂（crazing）”和“水斑（water spotting）”[20]。 乙烯、氯乙烯/醋酸乙烯酯與硝化纖維的共聚物制成的涂料中添加蔗糖苯甲酸酯，不僅能使涂料能夠很好地粘附在各種基板上，而且形成的涂層具有優(yōu)良的硬度、耐磨性、耐刮擦性、低溫可塑性和低可燃性[21]。乳膠漆中添加用蔗糖苯甲酸酯處理過(guò)的顏料，可改善涂膜的光澤度和平滑度[22]。金屬表面裝飾或保護(hù)用固體涂料中添加蔗糖苯甲酸酯，則形成的涂層平整、光滑、明亮[23]。阻燃聚烯烴樹(shù)脂中添加蔗糖苯甲酸酯可提高其可塑性和光澤度[24]。聚酰胺塑料在加壓鑄模時(shí)加入0.2%～2%的蔗糖苯甲酸酯，可改善流動(dòng)性、增加可塑性[25]。

此外，硝化纖維涂布的雙向拉伸聚丙烯塑料復(fù)合膜，經(jīng)蔗糖苯甲酸酯對(duì)成膜樹(shù)脂改性，膜的抗粘連性和熱伸拉溫度均提高[26]。彩色指甲油中添加蔗糖苯甲酸酯，不僅是成膜樹(shù)脂的改性劑可改善膜的附著性、硬度和光澤，而且可增加顏料的分散性[27]。同樣，在胭脂、口紅等化妝料中添加蔗糖苯甲酸酯，可改善化妝料的附著性和光澤[28]。

2.6.2 塑化劑

蔗糖苯甲酸酯是熱固型膠粘劑[29]、聚乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物為基體的再濕型熱熔膠[30]、聚氯乙烯密封膠[31]的塑化劑，噴墨印刷用油墨[32]、丙烯酸酯類(lèi)油墨或涂料[33]的塑化劑，牙膏磨料載體等的塑化劑[34]，生物降解透氣型聚合物膜[35]等的塑化劑。

2.6.3 增粘劑

軟化溫度95℃～98℃的蔗糖苯甲酸酯是熱熔型粘合劑的增粘劑[36]。

2.7 其他

以八取代的蔗糖苯甲酸酯為“宿主”，活性成分為“客體”制成的包合型殺蟲(chóng)劑，遮蔽了“客體”的氣味、減少了“客體”的揮發(fā)、水解和光解，因此，穩(wěn)定性好，可降低殺蟲(chóng)劑在使用過(guò)程中的損耗、延長(zhǎng)活性成分的壽命和保存期限，從而減小健康危害和環(huán)境污染，是一種新型環(huán)保殺蟲(chóng)劑[37]。此外，加熱型蟲(chóng)害防治墊中以蔗糖苯甲酸酯為厭惡劑可有效防止兒童和寵物誤食[38]。

軟焊在電子、電氣工業(yè)中被用于加工電子產(chǎn)品，在軟焊助劑中添加蔗糖苯甲酸酯可快速固化、硬化助劑殘余物[39]。用于藥片包衣的制作[40]。用于煙火、火器和彈藥的推進(jìn)劑中，這種推進(jìn)劑可低壓高速拋射[41]。

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