苯二甲酸二甲酯在常温常压下为白色结晶固体状，其中含有两个酯基，这些酯基具有较强的亲电性，并且易于被亲核试剂攻击。因此，苯二甲酸二甲酯可以参与多种亲核反应，如酸催化下的酯水解、亲核取代反应等。苯二甲酸二甲酯能发生酯交换缩聚反应，加氢和氢解反应和水解反应。
对苯二甲酸二甲酯主要用于制造聚酯树脂，进而制造薄膜和纤维，以及高强度聚酯绝缘漆。聚酯薄膜主要用作电气绝缘材料和制作胶片（如作为电影胶片、X光片、照像软片及录音磁带、录象磁带、电子计算机磁带等的基材）。聚酯树脂最常见的用途是制造纤维，用于织物、渔网、地毯、轮胎帘线等方面。还可用于生产增塑剂对苯二甲酸二辛酯。
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