|
|
|
高分子材料增塑剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-12-26 17:32:56 |
本文对高分子材料增塑剂作了一下说明，重点介绍了高分子材料增塑剂的迁移和抽出问题，涉及迁移的危害和产生的原理。
凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂。
内增塑剂实际上是聚合物的一部分，一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。例如氯乙烯－酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄，而且必须在聚合过程中加入，因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂是一个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内，可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物。
通常它们不与聚合物起化学反应，和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP）和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
增塑剂主要应用于聚氯乙烯(PVC)树脂，在PVC中的用量可占整个增塑剂用量的98%以上[2]，因此增塑剂的发展和PVC工业的发展息息相关。
高分子材料增塑剂迁移和抽出的危害及原理。迁移现象发生在增塑制品与其它固体聚合物接触的场合，由于增塑剂分子从浓度高的塑化物向另一种聚合物介质迁移，往往导致制品表面软化、发粘甚至碎裂，实际中耐迁移性往往表现为耐污染性。
增塑剂的抽出损失是指增塑剂从增塑树脂内扩散到液相介质中的损失，这与液相介质的性质很有关系。挥发性是指增塑剂受热时从制品表面向空气中的扩散。随着挥发的进行，可能导致雾化和老化现象的发生。
增塑剂的分子量对挥发性的影响较大，分子量提高有助于抑制挥发。实践证明，与PVC 相容性好、分子量大且具有支链或苯环结构的增塑剂较难迁移和抽出。
对苯二甲酸二辛酯(增塑剂DOTP)物理化学性质
外 观：透明无色液体
沸 点：400℃
密 度：0.984
熔 点：30-34℃
闪 光 点：238℃
折 射 率：1.489-1.491
闪点 ℃ 210
水分 % ≤ 0.03
酸值≤mgKOH/g 0.1
折光率 ≥(20℃) 1.4900
色度 ≤（铂-钴）号 30
酯含量% ≥（色谱法） 99.5
密度(20℃)g/cm3 0.981-0.985
对苯二甲酸二辛酯(增塑剂DOTP)用途
1.DOTP 电、热性能好，在PVC塑料电用线护套中可替代DOP，也可用于人造革膜的生产。此外，具有优良的相容性，对苯二甲酸二辛酯是PVC塑料增塑剂、丙烯腈衍生物增塑剂，聚乙烯醇缩丁醛增塑剂、丁腈橡胶增塑剂、硝酸纤维素增塑剂。并起着提高制品硬度和变形性的作用，在丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等制品中可用作软化剂。特别用在电缆料上具有较好的增塑 效果和低挥发性，广泛用于要求耐热、高绝缘的各种制品，是生产耐温70℃电缆料及其它要求耐挥发PVC制品的理想增塑剂。
2.DOTP用于轿车内的PVC制品，能解决玻璃车窗起雾问题。DOTP还用于高级家具和室内装饰的油漆、涂料及精密仪器的优质润滑剂或润滑添加剂，硝基清漆助剂，纸张软化剂，聚酯酰胺双向拉伸薄膜，膜塑工艺品，血浆储存袋等。
3.由于DOTP的线型分子结构和DOS、DOA相似，其耐寒性也较好。
4.DOTP的体积电阻率较DOP高10-20倍，而且乃迁移性优异。
5.由于DOTP不含邻苯二甲酸盐，不在欧盟及其他国家限制使用的16种含邻苯二甲酸增塑剂范围内，因此，是一种优良的环保型增塑剂。
PVC 中增塑剂迁移和抽出严重时会使制品发生较大变化，引起制品软化、发粘，甚至表面破裂，析出物往往会造成制品污染，还会影响制品的二次加工。比如，PVC 防水卷材中增塑剂分子发生迁移，失去增塑剂后的PVC会发生收缩、变硬等现象，从而可能导致防水功能失效。
软质PVC制品用一般溶剂型胶粘剂粘贴时，制品内部的增塑剂往往会迁移到胶接层，引起粘结强度的急剧下降，造成粘结不牢或脱胶等问题。软质PVC制品进行涂装或漆装时，也同样面临被抽出的增塑剂导致涂层或漆层脱落问题。
研究表明，邻苯酸酯类增塑剂产品在加工过程中易挥发，加入PVC制成成品后具有渗出性和迁移性，大剂量进入人体时有致癌性。
离子液体(Ionic Liquids)是由带正电的离子和带负电的离子构成，它在-100~200℃之间均呈液体状态，不易挥发，与有机和无机材料都有很好的相容性。
如Mustafizur Rahman等用膦基系列的离子液体增塑PVC，并验证了离子液体作为替代邻苯酸酯类增塑剂的可行性而在耐抽出和迁移的实验中，其性能优于目前广泛用于药品和日用品中的增塑剂，用该系列离子液体增塑的产品在柔软性、使用寿命、运动流失等方面都显示出优异的效果，并且克服了大多数增塑剂在加工过程中易挥发的缺点。
娄帅等通过研究发现，作为增塑剂的离子液体与PMMA有很好的相容性，未出现相分离和渗出现象，聚合物保持较高的透明度。
文章版权：张家港雅瑞化工有限公司
http://www.yaruichemical.com |
|
固化剂|扩链剂|交联剂
