|
|
|
高分子材料增塑劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-12-26 17:32:56 |
本文對高分子材料增塑劑作了一下說明，重點介紹了高分子材料增塑劑的遷移和抽出問題，涉及遷移的危害和產(chǎn)生的原理。
凡添加到聚合物體系中能使聚合物體系塑性增加的物質(zhì)都可以叫做增塑劑。增塑劑按其作用方式可以分為兩大類型，即內(nèi)增塑劑和外增塑劑。
內(nèi)增塑劑實際上是聚合物的一部分，一般內(nèi)增塑劑是在聚合物的聚合過程中所引入的第二單體。例如氯乙烯－酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔軟。內(nèi)增塑劑的使用溫度范圍比較窄，而且必須在聚合過程中加入，因此內(nèi)增塑劑用的較少。
外增塑劑是一個低分子量的化合物或聚合物，把它添加在需要增塑的聚合物內(nèi)，可增加聚合物的塑性。外增塑劑一般是一種高沸點的較難揮發(fā)的液體或低溶點的固體，而且絕大多數(shù)都是酯類有機(jī)化合物。
通常它們不與聚合物起化學(xué)反應(yīng)，和聚合物的相互作用主要是在升高溫度時的溶脹作用，與聚合物形成一種固體溶液。外增塑劑性能比較全面且生產(chǎn)和使用方便，應(yīng)用很廣?，F(xiàn)在人們一般說的增塑劑都是指外增塑劑。鄰苯二甲酸二辛酯(DOP）和鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑劑。
增塑劑主要應(yīng)用于聚氯乙烯(PVC)樹脂，在PVC中的用量可占整個增塑劑用量的98%以上[2]，因此增塑劑的發(fā)展和PVC工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。
高分子材料增塑劑遷移和抽出的危害及原理。遷移現(xiàn)象發(fā)生在增塑制品與其它固體聚合物接觸的場合，由于增塑劑分子從濃度高的塑化物向另一種聚合物介質(zhì)遷移，往往導(dǎo)致制品表面軟化、發(fā)粘甚至碎裂，實際中耐遷移性往往表現(xiàn)為耐污染性。
增塑劑的抽出損失是指增塑劑從增塑樹脂內(nèi)擴(kuò)散到液相介質(zhì)中的損失，這與液相介質(zhì)的性質(zhì)很有關(guān)系。揮發(fā)性是指增塑劑受熱時從制品表面向空氣中的擴(kuò)散。隨著揮發(fā)的進(jìn)行，可能導(dǎo)致霧化和老化現(xiàn)象的發(fā)生。
增塑劑的分子量對揮發(fā)性的影響較大，分子量提高有助于抑制揮發(fā)。實踐證明，與PVC 相容性好、分子量大且具有支鏈或苯環(huán)結(jié)構(gòu)的增塑劑較難遷移和抽出。
對苯二甲酸二辛酯(增塑劑DOTP)物理化學(xué)性質(zhì)
外 觀：透明無色液體
沸 點：400℃
密 度：0.984
熔 點：30-34℃
閃 光 點：238℃
折 射 率：1.489-1.491
閃點 ℃ 210
水分 % ≤ 0.03
酸值≤mgKOH/g 0.1
折光率 ≥(20℃) 1.4900
色度 ≤（鉑-鈷）號 30
酯含量% ≥（色譜法） 99.5
密度(20℃)g/cm3 0.981-0.985
對苯二甲酸二辛酯(增塑劑DOTP)用途
1.DOTP 電、熱性能好，在PVC塑料電用線護(hù)套中可替代DOP，也可用于人造革膜的生產(chǎn)。此外，具有優(yōu)良的相容性，對苯二甲酸二辛酯是PVC塑料增塑劑、丙烯腈衍生物增塑劑，聚乙烯醇縮丁醛增塑劑、丁腈橡膠增塑劑、硝酸纖維素增塑劑。并起著提高制品硬度和變形性的作用，在丁腈橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠等制品中可用作軟化劑。特別用在電纜料上具有較好的增塑 效果和低揮發(fā)性，廣泛用于要求耐熱、高絕緣的各種制品，是生產(chǎn)耐溫70℃電纜料及其它要求耐揮發(fā)PVC制品的理想增塑劑。
2.DOTP用于轎車內(nèi)的PVC制品，能解決玻璃車窗起霧問題。DOTP還用于高級家具和室內(nèi)裝飾的油漆、涂料及精密儀器的優(yōu)質(zhì)潤滑劑或潤滑添加劑，硝基清漆助劑，紙張軟化劑，聚酯酰胺雙向拉伸薄膜，膜塑工藝品，血漿儲存袋等。
3.由于DOTP的線型分子結(jié)構(gòu)和DOS、DOA相似，其耐寒性也較好。
4.DOTP的體積電阻率較DOP高10-20倍，而且乃遷移性優(yōu)異。
5.由于DOTP不含鄰苯二甲酸鹽，不在歐盟及其他國家限制使用的16種含鄰苯二甲酸增塑劑范圍內(nèi)，因此，是一種優(yōu)良的環(huán)保型增塑劑。
PVC 中增塑劑遷移和抽出嚴(yán)重時會使制品發(fā)生較大變化，引起制品軟化、發(fā)粘，甚至表面破裂，析出物往往會造成制品污染，還會影響制品的二次加工。比如，PVC 防水卷材中增塑劑分子發(fā)生遷移，失去增塑劑后的PVC會發(fā)生收縮、變硬等現(xiàn)象，從而可能導(dǎo)致防水功能失效。
軟質(zhì)PVC制品用一般溶劑型膠粘劑粘貼時，制品內(nèi)部的增塑劑往往會遷移到膠接層，引起粘結(jié)強(qiáng)度的急劇下降，造成粘結(jié)不牢或脫膠等問題。軟質(zhì)PVC制品進(jìn)行涂裝或漆裝時，也同樣面臨被抽出的增塑劑導(dǎo)致涂層或漆層脫落問題。
研究表明，鄰苯酸酯類增塑劑產(chǎn)品在加工過程中易揮發(fā)，加入PVC制成成品后具有滲出性和遷移性，大劑量進(jìn)入人體時有致癌性。
離子液體(Ionic Liquids)是由帶正電的離子和帶負(fù)電的離子構(gòu)成，它在-100~200℃之間均呈液體狀態(tài)，不易揮發(fā)，與有機(jī)和無機(jī)材料都有很好的相容性。
如Mustafizur Rahman等用膦基系列的離子液體增塑PVC，并驗證了離子液體作為替代鄰苯酸酯類增塑劑的可行性而在耐抽出和遷移的實驗中，其性能優(yōu)于目前廣泛用于藥品和日用品中的增塑劑，用該系列離子液體增塑的產(chǎn)品在柔軟性、使用壽命、運(yùn)動流失等方面都顯示出優(yōu)異的效果，并且克服了大多數(shù)增塑劑在加工過程中易揮發(fā)的缺點。
婁帥等通過研究發(fā)現(xiàn)，作為增塑劑的離子液體與PMMA有很好的相容性，未出現(xiàn)相分離和滲出現(xiàn)象，聚合物保持較高的透明度。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
