聚氯乙烯用增塑剂的研究新进展

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PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展

PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展

PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展摘要:各行业发展,使聚氯乙烯应用更加广泛,为了提高聚氯乙烯可加工温度范围,需要在加工期间添加增塑剂。

由于增塑剂存在迁移问题,容易使PVC制品出现发黄、变脆、变硬等现象,降低PVC制品效能。

研究发现,部分增塑剂潜藏着化学危害,具有诱发癌症风险,严重危害人体健康。

由于化学性质和难降解问题,容易造成环境污染。

本文将深入探究PVC制品中增塑剂迁移原理,明确影响迁移的因素,结合现有技术及相关文献,探寻PVC制品中抑制增塑剂迁移方法。

关键词:聚氯乙烯;增塑剂;迁移;抑制为了提升工业、医疗、日常用品等工具质量,高分子材料被广泛应用到各行业当中,其中较为常用的材料为聚氯乙烯(PVC),日常使用量成递增趋势,逐渐成为通用塑料。

PVC制品属于无定形高聚物,由于分子中存在极性较强的C-CL基团,所以分子间作用力较大,熔点较高,为了提升材料可塑性需要选择合理的增塑剂降低分子间的范德华力,降低PVC玻璃化转变温度,进而提升PVC可塑性。

目前,市场上的增塑剂常被选用难挥发的化合物,种类多样,用量较大的PAEs类增塑剂,它能够很好的与PVC混溶。

1.PVC制品中增塑剂迁移原理由于增塑剂与聚氯乙烯分子之间存在分子间作用力,且该力属于微弱的范德华力,还存在氢键,加工融合时,容易造成增塑剂迁移问题。

研究显示,目前增塑剂迁移、扩散常表现为以下几种:(1)直接从PVC表面中挥发;(2)被PVC制品接触的液相抽出;(3)在与PVC接触的固体接触时,发生迁移扩散;(4)受到压力作用,出现渗出问题。

发生迁移扩散主要包括如下几个步骤:(1)增塑剂向内表面扩散;(2)在内表面进入“横卧”状态;(3)最后发生扩散,离开PVC表面。

增塑剂迁移可看作是聚合物内部自由完成小分子物质传递工作,实现在聚合物链段间的空隙间迁移。

1.影响增塑剂迁移的因素1.温度实验证明,增塑剂更方便在聚合物非晶区出现扩散问题,如果外界发生温度变化,会使非晶区结构和性质发生变化。

红外光谱法快速鉴定聚氯乙烯塑料中增塑剂

红外光谱法快速鉴定聚氯乙烯塑料中增塑剂

·124·广州化工2011年39卷第5期红外光谱法快速鉴定聚氯乙烯塑料中增塑剂余丽娟,郑建明,孙袁先,朱文雷(江苏天瑞仪器股份有限公司,江苏昆山215300)摘要:应用傅立叶变换红外光谱法实现了塑料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的快速鉴别。

对增塑剂的定性采用了衰减全反射技术,用硒化锌(ZnSe)为晶体材料。

用溶解一沉淀法对试样进行分离和纯化,所用溶剂为四氢呋喃,沉淀剂为无水乙醇。

经过此方法,聚合物与增塑剂达到很好的分离和纯化。

关键词:傅立叶变换红外光谱法;塑料;邻苯二甲酸酯;增塑剂RapidIdentificationofPlasticizersinPVC耐thInfraredSpectroscopyYULi-juan,ZHENGJian—ming,SUNYuan—xian,ZHUWen一/ei(JiangsuSkyrayInstrumentCo.,Ltd.,JiangsuKunshan215300,China)Abstract:Fouriertransforminfraredspectroscopycanachievefastidentificationofphthalateplasticizersinplastics.Usingzincselenide(ZnSe)asthecrystalmaterial,adoptingATRtechniquetodoqualitativeanalysisoftheplasticizerwaspresented.Withthedissolution—precipitationmethod,sampleswereisolatedandpurified,thesolventwasrIHFandprecipitatingagentwasethan01.Withthismethod,thepolymerandplasticizercanbewellseparatedandpurified.Keywords:fouriertransforminfraredspectroscopy;plastic;phthalate;plasticizer增塑剂的作用就在于削弱塑料分子间的作用力,从而降低软化温度,减小溶体的粘度,增加流动性,改善塑料的加工性能和制品的柔韧性。

活性增塑剂在聚氯乙烯中的固化及相分离研究的开题报告

活性增塑剂在聚氯乙烯中的固化及相分离研究的开题报告

活性增塑剂在聚氯乙烯中的固化及相分离研究的开题报告一、研究背景与意义随着人们对环保意识的不断加强,活性增塑剂在塑料行业中的应用越来越广泛。

活性增塑剂能够提高聚氯乙烯(PVC)的可加工性和耐热性,使其能够应用于更多的领域。

但是,活性增塑剂与PVC之间的相容性问题一直存在,导致加工条件不稳定,性能差异大,而且容易出现相分离等问题。

因此,通过研究活性增塑剂在PVC中的固化及相分离问题,可以有效地提高PVC材料的性能,降低生产成本,减少对环境的污染,具有重要的研究意义和实际应用价值。

二、研究内容本研究拟分为以下两个部分:1、活性增塑剂在PVC中的固化研究选择适当的活性增塑剂(DOP、DBP等),通过控制加工温度和时间等参数,对PVC中的活性增塑剂进行固化处理。

通过比较未经固化和已固化的PVC材料的加工性能、力学性能等指标,评价固化效果,找出最佳固化工艺条件。

2、活性增塑剂相分离问题的研究根据不同类型的活性增塑剂(一般增塑剂、多元酸酐增塑剂等)及其添加量,通过改变加工温度和时间等因素,探究PVC与不同类别、添加量活性增塑剂之间的相容性,观察材料的相分离情况,并进一步分析影响因素。

同时,寻找解决相分离问题的途径,如添加相容剂等。

三、预期成果通过本研究,可得到以下成果:1、找出PVC中最佳的活性增塑剂固化工艺条件,提高PVC的加工性能和力学性能。

2、探索不同类型和添加量的活性增塑剂在PVC中的相容问题,为材料设计提供数据支持和参考。

3、研究相分离问题的原因和解决途径,为PVC材料制备提供方案和方法。

四、研究方法本研究采用实验方法,具体实验流程如下:1、活性增塑剂固化实验:选取适当的活性增塑剂,调整加工温度和时间等参数,进行固化实验,比较不同处理条件下PVC材料的性能差异。

2、相分离实验:选取不同类型的活性增塑剂(一般增塑剂、多元酸酐增塑剂等),控制添加量,通过改变加工温度和时间等因素,观察材料相分离情况,并进一步分析影响因素和解决途径。

聚氯乙烯改性研究

聚氯乙烯改性研究

聚氯乙烯改性研究聚氯乙烯(PVC)是一种常见的塑料材料,由于其良好的物理性质和化学性质,在广泛的应用中起着重要作用。

然而,PVC材料也存在一些缺点,如脆性、低耐热性和易燃性等,限制了其在一些领域的应用。

因此,研究人员一直致力于改性PVC,以提高其性能,拓展其应用范围。

改性PVC主要通过添加一些特定的添加剂或通过物理或化学方法来改变PVC材料的特性。

下面将介绍几种常用的改性方法。

1.增塑剂改性增塑剂是改性PVC最常见的方法之一、通常,PVC是一种硬质塑料,但通过添加增塑剂,可以使其变得柔软和可塑性增加。

常用的增塑剂有酯类、磺酸酯类和酚醛类等。

增塑剂的作用是在PVC聚合过程中扩散到PVC 分子链中,并与PVC分子链形成物理交联或空间体积效应,从而减小分子间的相互作用力,提高PVC的柔软性和延展性。

2.聚合物合金改性将PVC与其他聚合物进行混合,形成聚合物合金,也可以改善PVC的性能。

将不同聚合物混合可以产生相互作用,并改变PVC的性能。

例如,将PVC与丙烯酸酯类共聚可以提高PVC的耐候性和热稳定性。

3.引入填料改性通过在PVC中添加填料可以改善其一些性能。

常用的填料有无机填料(如氧化锌、硅酸盐等)和有机填料(如纤维素、玻璃纤维等)。

填料可以增加PVC的硬度、强度和耐磨性,同时减少成本。

4.化学交联改性通过化学交联可以提高PVC材料的耐热性和耐化学腐蚀性。

常见的化学交联方法有辐照交联和化学交联剂引发的交联。

辐照交联是指将PVC暴露在辐射源下,通过辐射诱导产生自由基从而引发交联反应。

化学交联剂引发的交联是通过在PVC中添加化学交联剂,经热处理引发交联反应。

5.表面改性通过改变PVC材料的表面性质,可以改善其粘附性、润滑性和耐腐蚀性等。

表面改性方法包括耐候性和抗紫外线改性、等离子体处理、涂层改性等。

综上所述,聚氯乙烯(PVC)的改性研究主要通过增塑剂、聚合物合金、填料、化学交联和表面改性等方法来改善其性能。

甘油酯型聚氯乙烯增塑剂的研究

甘油酯型聚氯乙烯增塑剂的研究

第36卷第8期2008年8月聚氯乙烯Pol yv i nyl C hl or i deV01.36。

N o.8A u g.。

2008【助剂】甘油酯型聚氯乙烯增塑剂的研究王钰修”,周昌林2,高峻1,雷景新2(1.四川大学化学工程学院,四川成都610065.;2.四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065)[关键词]苯甲酸乙酸甘油酯;增塑剂;聚氯乙烯[摘要]以甘油、苯甲酸和乙酸为原料合成了苯甲酸乙酸甘油酯,采用FT I R和力学性能测试研究了合成产物的结构及其对聚氯乙烯的增塑性能。

结果表明,合成的苯甲酸乙酸甘油酯对PV C具有优良的增塑性能。

[中图分类号]TQ325.3;TQ314.24[文献标志码]A[文章编号]1009—7937(2008)08—0026—03R es each on t he gl ycer ol es t er t y pe pl as t i ci zer f or P V CW A N G Y u—xi ul,Z H O U C hang—l i n2,G A O J un’,LEI Ji ng—xi n2(1.C hem i cal E ngi ne er i ng I nst i t ut e of Si chuan U ni v er si t y,C hengdu610065,C hi na;2.The St a t e K ey Labor at ory of Pol ym er M a t eri a l s Engi ne e ri ng,Si chuan U ni ver s i t y,C hengdu610065,C hi na)K ey w or d s:ben zoat e—acet at e gl yc er ol e st er;pl as t i ci ze r;PV CA bs t r act:B enzoat e—acet at e gl yce r ol es t er w a s s yn t hes i zed f r om gl yc er ol,be nz oi c ac i d and ace t i ca ci d.The s t r uct ur e of t he s yn t hes i zed ben zoat e—acet at e gl yc er ol es t er and i ts pl as t i c i z i ng ef fe ct s onPV C w er e s t udi ed by FT I R and m echani cal pr op er t y t es t.The r e sul t s s how e d t h at t he s y nt hes i zed ben zoat e—acet at e gl yce r ol es t er had goo d pl as t i ci z i ng ef fe ct s on PV C.聚氯乙烯(PV C)是一种综合性能优良的通用塑料,而增塑剂是PV C制品用量最大的一类助剂,为PV C的大规模工业化应用做出了重要贡献n。

聚氯乙烯增塑剂页PPT文档

聚氯乙烯增塑剂页PPT文档
2019年8月19日星期一
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1.1、国内外医用PVC增塑剂的发展现状
使用增塑聚氯乙烯(plasticized PVC )所制成的医疗产品最初是用来替代天 然橡胶和玻璃在医疗设备中的使用。替 代的原因在于:增塑聚氯乙烯类材料具 有更易杀菌、更加透明的特点,并且具 有更好的化学稳定性和经济有效性。增 塑聚氯乙烯类产品使用方便,并且由于 其自身具有柔软性和弹性,因而可以避 免对病人敏感的组织造成损伤并避免使 病人产生不舒适感。更进一步而言,增 塑聚氯乙烯类产品可以通过有效防止血 液凝结而改善全血的收集,并且扩大了 血液处理的可选择范围。
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一、立项依据
1.1、国内外医用PVC增塑剂的发展现状
聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯(PVC)在强极性氯原子的作用下,为硬质高聚物;要扩大PVC的应用领 域,使其变为软质,可加入增塑剂。
增塑剂插入到PVC分子链中,可减弱分子链间的次价键,使其容易滑动,并降低 PVC与增塑剂间的界面能,从而降低玻璃化温度、软化温度、熔融温度等,提高 PVC的柔软性和加工流动性,达到增塑目的。
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Technical Training

丁雪佳 24 October 2013 北京化工大学
北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室
2019年8月19日星期一
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聚氯乙烯用新型增塑剂
新增塑剂的生物医用材料
国家科技支撑计划项目: 医疗器械质量评价、标准研究及医疗安全产品开发
2019年8月19日星期一
2019年8月19日星期一ຫໍສະໝຸດ 101.2、问题所在
台湾地区使用这些增塑剂已有三十年历史,之所以没有发,是因为增塑剂非食 品添加剂,不属检测项目。此外,是因为DEHP和DBP的急性毒性显示无毒,它们的 半致死量都达到食品级标准,DEHP为31000mg/kg,DBP为8000mg/kg。但是,邻苯 二甲酸酯为环境激素,或称生殖毒性,属雌性激素。因此台湾地区当局声称,近二 三十年台湾地区生育率下降,女童性早熟等现象可能与此有关。

PVC混合料加工性能的研究

PVC混合料加工性能的研究

PVC混合料加工性能的研究PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,广泛用于建筑、汽车、电气、包装等领域。

为了改善PVC材料的加工性能,许多研究已经进行,本文将重点讨论PVC混合料的加工性能研究。

PVC混合料是指将PVC树脂与添加剂(如增塑剂、稳定剂等)混合,形成均匀的材料。

加工PVC混合料时,常使用热塑性加工方法,如挤出、注塑等。

因此,PVC混合料的加工性能在很大程度上决定了材料的加工工艺和成品质量。

首先,加工温度是影响PVC混合料加工性能的重要因素之一、过低或过高的加工温度都会对料温控制、熔体流动性等产生负面影响。

研究表明,适宜的加工温度能够提高PVC混合料的熔融指数,改善材料的流动性,有利于加工成型。

其次,添加剂的种类和含量也对PVC混合料的加工性能产生了显著影响。

增塑剂是常见的添加剂之一,可提高PVC材料的可塑性和柔软性。

但增塑剂的种类和含量会影响PVC混合料的熔融指数、熔融温度及热稳定性等性能。

稳定剂是另一类常用的添加剂,可以提高PVC材料的耐热性和抗氧化性,从而改善其加工稳定性。

此外,填料的使用也是改善PVC混合料加工性能的一种方法。

常用的填料有无机填料(如滑石粉、竹粉等)和有机填料(如纤维素、碳酸钙等)。

填料的加入可以提高PVC混合料的刚性和力学性能,但也会对材料的流动性和加工性能产生影响。

因此,需要合理选择填料的种类和含量,并控制填料的粒径和分散性,以达到最佳的加工性能。

此外,加工工艺参数的选择也与PVC混合料的加工性能密切相关。

例如,挤出加工时,挤出机的螺杆转速、温度分布、压力控制等参数需要合理设定。

注塑加工时,注射速度、模具温度、压力等参数也会影响PVC混合料的加工性能。

因此,在进行PVC混合料的加工研究时,除了材料本身的性能参数外,还应考虑加工工艺参数的选择与优化。

总结起来,PVC混合料的加工性能研究涉及到多个方面,包括加工温度的控制、添加剂的选择与含量、填料的使用及加工工艺参数的优化等。

PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展

PVC制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展

工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第47卷,第5期2019年5月V ol.47,No.5May 2019148doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2019.05.028PVC 制品中增塑剂迁移及抑制方法研究进展李秀峥,李澜鹏,曹长海,程瑾(中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,辽宁大连 116045)摘要:提出了研究聚氯乙烯(PVC)制品中增塑剂迁移的重要性,介绍了PVC 制品中增塑剂迁移机理及影响增塑剂迁移的因素,综述了PVC 表面处理、PVC 接枝改性、与高分子增塑剂共混、加入纳米粒子、加入蒙脱土、有机溶剂浸泡、与PVC 形成共价键、增塑剂改性等抑制PVC 制品中增塑剂迁移的方法,为抑制PVC 制品中增塑剂的迁移提供理论指导,并展望了具有应用前景的抑制PVC 制品增塑剂迁移的方法。

关键词:聚氯乙烯;增塑剂;迁移;迁移抑制中图分类号:TQ322.2 文献标识码:A 文章编号:1001-3539(2019)05-0148-05Research Progress on Plasticizer Migration and Inhibition Methods in PVC ProductsLi Xiuzheng , Li Lanpeng , Cao Changhai , Cheng Jin(Dalian Research Institude of Petroleum and Petrochemicals , SINOPEC , Dalian 116045, China)Abstract :The importance of study on plasticizer migration in poly(vinyl chloride) (PVC) products was proposed. The migration mechanism of plasticizers in PVC products and the factors affecting the migration of plasticizers were introduced. Research methods for inhibiting the migration of plasticizer in PVC products ,such as surface treatment of PVC ,graft modi fication of PVC ,blending with high polymer plasticizers ,adding nanoparticles ,adding montmorillonite ,soaking in organic solvent ,forming covalent bond with PVC ,plasticizer modi fication were summarized. The results can provide theoretical guidance. The promising methods for inhibiting the migration of plasticizers in PVC products were expected.Keywords :poly(vinyl chloride);plasticizer ;migration ;inhibit plasticizer migrate 聚氯乙烯(PVC)广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品、管材、电线电缆、包装材料等方面,且用量呈递增的趋势,成为第二大通用塑料[1]。

增塑剂DOP的含量对软质聚氯乙烯性能的影响

增塑剂DOP的含量对软质聚氯乙烯性能的影响

聚氯乙烯 ( P V C ) 是一 种量大 、 价廉 的通 用高分 子 材料 , 其 软质制 品具有 类 似橡 胶 的粘 弹特 性 , 是
实验 原料 : P V C ( S一3 0 0 0 ) , 齐 鲁石 化公 司 ; 硬 脂酸 钙 , 浙 江 东 来 化 学 有 限公 司 ; D O P, 山东 齐 鲁 石化 增 塑剂股 份有 限公 司 ; 钙锌 稳定 剂 , 昭 阳天堂 助剂 化工 有 限公 司 ; 聚乙烯 ( P E ) 蜡( P E — C H一2 ) , 江 阴市顾 山东 风合 成 化 工有 限公 司 ; 钛 白粉 , R一 2 4 8 , 攀钢 集 团 重 庆 钛 业 股 份 有 限 公 司 ; 碳 酸 钙
Ke y w o r d s : d i o c t y l p h t h a l a t e ; p o l y ( v i n y l c h l o r i d e ) ; S h a w h rd a n e s s ; t e n s i l e s t r e n g t h ; p l a s t i c i z e r
2 0 1 5年 第 2期 ( 总第 1 1 0期 )
塑 料 助 剂
4 3
张道 海 何

胡 智 郭建兵h
( 1 .国家复合改性 聚合物材料工程技术研究 中心 ,贵阳 ,5 5 0 0 1 4 ;2 .贵州大学材料冶金学院 ,贵阳 ,5 5 0 0 0 2 )
摘 要
研 究 了不 同含 量 的增 塑剂邻 苯二 甲酸二 辛 酯 ( D O P ) 对软 质 聚 氯 乙烯 ( P V C ) 的邵 氏硬 度 、
( 1 .Na t i o n a l E n g i n e e i r n g R e s e a r c h C e n t e r f o r C o mp o u n d i n g a n d Mo d i i f c a t i o n o f P o l y me i r c Ma t e r i ls a , G u i y a n g, 5 5 0 0 1 4;

几种PVC用增塑剂的增塑与耐久性能研究

几种PVC用增塑剂的增塑与耐久性能研究

几种PVC用增塑剂的增塑与耐久性能研究王汇淄;丁煜;张迪;高传慧【摘要】Phthalate‐based plasticizers are the most added additives in polyvinyl chloride ,however ,it was found that the monomer‐type plasticizer had poor migration resistance and potentialcarcinogenicity ,which seriously affected the application performance and service life of the product .Polypropylene glycol adipate (PPA ) , epoxy soybean oil (ESO ) and dioctyl phthalate (DOP) were compounded in this paper .The mechanical properties ,plasticizing efficiency ,thermal properties and durability of the plasticizer were investigated.The results show that the plasticizing efficiency of 40DOP/10PPA and 40DOP/10ESO is better than 110%,the performance of anti‐extraction and anti‐volatilization is much better than DOP ,which can greatly reduce the glass transition temperature of PVC and improve its processing performance of PVC.%邻苯二甲酸类增塑剂是聚氯乙烯中添加量最多的助剂,但研究发现,这种单体型增塑剂耐迁移性能差,具有潜在的致癌性,严重影响产品的应用性能和使用寿命,环保安全的高效增塑剂成为目前的研发热点.将环保增塑剂聚己二酸丙二醇酯(PPA)和环氧大豆油(ESO)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)进行了一定比例的复配,通过考察力学性能、增塑效率、热性能和耐久性能,探讨了复配增塑剂的增塑性能.结果表明,40DOP/10PPA 、40DOP/10ESO增塑PVC的效果较好,增塑效率均达到110% 以上,其耐抽出、耐挥发性能远远优于DOP ,且能极大地降低PVC的玻璃化转变温度,提高PVC的价格性能.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2018(031)004【总页数】7页(P20-26)【关键词】增塑剂;DOP;环氧大豆油;聚己二酸丙二醇酯;复配【作者】王汇淄;丁煜;张迪;高传慧【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TE626;TB324PVC是目前世界上产量最大的合成树脂产品之一,其价格低廉,广泛应用于生活、交通等各个领域[1-2]。

PVC电线电缆料电性能受增塑剂的影响

PVC电线电缆料电性能受增塑剂的影响

PVC电线电缆料电性能受增塑剂的影响PVC具有优良的耐腐蚀性、电绝缘性,尤其是具有耐燃自熄性,使PVC已广泛地应用于电线电缆料的生产。

但聚氯乙烯是一种强极性聚合物,分子间作用力很大,需加热至一定温度方能显示塑性。

而聚氯乙烯对热极敏感,加热至130~140℃时就开始分解,因而聚氯乙烯的加工温度范围较窄,难于控制。

为了改善PVC的加工性及其使用性能,需添加各种助剂。

就加入增塑剂(TCP,TPP,DIDP,TOTM,DOP,M-50,DBP)后,增塑剂对PVC电线电缆料电性能的影响作些研究。

1.增塑剂对体积电阻率ρv影响增塑剂用量从35-40份时,TOTM、TCP、M-50增塑的电线电缆料电性能较好。

分析其原因在于:(1)由于增塑剂大多数是低分子有机酯类,其体积电阻率比树脂小,因此随其用量的增加,ρv下降;(2)由于增塑剂是工业增塑剂,这就难免引入离子杂质,从而使PVC电缆料中的载流子浓度增加,而使ρv下降;(3)由于增塑剂的加入,使PVC分子间作用力减小,分子间距增大,从而增大了自由体积,使载流子移动的阻力减小,运动度增大,使ρv减小。

2.增塑剂对PVC电缆料介电常数(ε)的影响在增塑剂用量为35份时,电线电缆料的ε从小到大的顺序为:TCP3.增塑剂对PVC电缆料介电损耗角正切(tgδ)的影响在增塑剂用量都为35份时,各增塑剂增塑的PVC的tgδ从小到大的顺序为TCP随着增塑剂用量的增加,DBP、DIDP、DOP、TOTM增塑剂的PVC电缆料的tgδ都呈下降趋势;TCP、TPP呈上升趋势;M-50在45份时,tgδ出现最低点;但M-50随着用量从35份、40份、40份 45份、45份、50份,tgδ出现上升、下降、上升的趋势,显得无规律。

分析其原因为:(1)增塑剂的介电损耗比PVC大,因此随着增塑剂用量的增多,会使tg δ增大;(2)由于是工业用增塑剂,难免内含杂质,从而使PVC的漏导电流增大,载流子运动时,要克服内摩擦阻力而作功,使电能变成热能,产生介电损耗。

聚酯增塑剂增塑 PVC 最新研究进展

聚酯增塑剂增塑 PVC 最新研究进展

聚酯增塑剂增塑 PVC 最新研究进展张欣华;李泽天;王静;韩释剑;高传慧【摘要】Polyvinyl chloride (PVC)is generally used for phthalate plasticizers,because of its high plasticizing efficiency. These phthalate plasticizers will cause the problems of durability,toxicity and potential carcinogenicity,they can make service life shorter,endanger human and animal health.So it has been gradually replaced by the new type of plasticizer.Polyester plasticizer is a kind of green environmental protection plasticizer and can better solve the disadvantage of traditional plasticizer, so it was widely studied at home and abroad.In this article,plasticizing mechanism(Lubricity theory,Gel theory,Free volume theory),selection criteria,synthesis and classification of the polyester plasticizer are introduced.The polyester plasticizer is mainly divided into two categories:biological polyester plasticizer and petroleum polyester plasticizer.%PVC 增塑剂以邻苯二甲酸酯类增塑剂为主,因其较高的增塑效率被广泛使用,但此类增塑剂耐久性差,使产品的使用寿命变短,具有毒性和潜在致癌性,影响人类及动物健康,已逐渐被新型增塑剂所取代。

聚氯乙烯食品接触材料中增塑剂提取方法的研究

聚氯乙烯食品接触材料中增塑剂提取方法的研究
q ua n t i t a t i ve l y a n a l yz e t he e x t r a c t i o n a mou nt .Und e r op t i mi z e d e xt r a c t i on c o nd i t i on s,mi c r o wa v e e xt r a c t i on me t h od h as a hi gh e xt r a c t e d e f f i c i e n c y a mon g t he f ou r me t ho ds ,a nd i s e a s y t o p e r f or m. Thu s mi c r o wa ve e x t r a c t i on me t h od i s an i d e a l me t ho d f or e xt r a c t i o n o f pl a s t i c i z e r s i n PVC f oo d c on t a c t ma t e r i a l s . Ke y wo r d:pl a s t i c i z e r s;f o od c o nt a c t ma t e r i a l ;mi c r o wa v e e xt r a c t i on;ga s c hr o ma t o gr a phy — ma s s s p e c —
关键词 : 增 塑 剂 食 品 接 触 材 料
微 波 提取 法
气相色谱一 质 谱
D0I : 1 0 . 3 9 3 6 / j . i s s n . 1 0 0 1 —2 3 2 x . 2 0 1 7 . 0 1 . 0 1 4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Re s e a r c h o n e x t r a c t i o n me t h o d o f p l a s t i c i z e r s i n P VC f o o d c o n t a c t ma t e r i a 1 . C h e n g Ji n g ,Ch i Ha i —

聚氯乙烯增塑剂的研究

聚氯乙烯增塑剂的研究

聚氯乙烯增塑剂的研究38王琦等:聚氯乙烯增塑剂的研究绝缘材料2007,40(5)聚氯乙烯增塑剂的研究王琦,贾润礼(中北大学塑料研究所.太原030051)摘要:介绍了聚氯乙烯(PVC)增塑剂的增塑机理.综合分析了PVC增塑剂选用方法,并概述了其发展趋势.关键词:聚氯乙烯;增塑剂;发展趋势中圉分类号:TQ325.3;TQ414文献标志码:A文章编号:1009—9239(2007)05—0038—04StudyofPlasticizerinModifiedPVCW ANGQi,JIARun.1i(PlasticResearchInstitute,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China) Abstract:TheplastizationmechanismofPVCplasticizerwaspresentedandtheselectionofth eplas—ticizerwasinvestigated.Thenthedevelopmenttrendoftheproductwassummarized. Keywords:PVC:plasticizer;developmenttrend1前言增塑剂是一种加入到材料(通常是塑料,树脂或弹性体)中以改进它们的加工性,可塑性,柔韧性,拉伸性.但不会改变被增塑材料基本化学性质的物质.它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…,因此增塑剂的发展和PVC工业的发展息息相关.增塑剂的研制开发重点是,开发生产更多具有高性能,功能化,无毒性,专用化的增塑剂,并进一步完善生产工艺.2增塑剂的增塑机理B增塑剂改性PVC主要作用有两点:一是降低PVC的熔融温度和熔体黏度,从而降低其加工温度;二是赋予PVC制品以柔软性,弹性和耐低温性能.增塑剂按其作用原理和作用方式,可分为内增塑剂和外增塑剂两种.内增塑是通过化学方法改变PVC的结构从而达到增塑作用.内增塑作用的优点是软,硬链段具有稳定的化学结合,不存在迁移和挥发损失的弊端;缺点是内增塑对PVC树脂的化学改性,在技术或经济上都有其局限性.外增塑剂通常是难挥发的高沸点酯类,少数是低熔点固体,它们一般不与PVC发生化学反应,其增塑作用是通过增塑剂对PVC树脂的偶合作用和屏蔽作用来实现的.偶合作用是以增塑剂的极性基团与PVC树脂的极性基团相互作用来代替原来聚合物分子间的极性联结,一般前者作用力较后者弱,因此降低了聚合物的次价键.另外,极性增塑剂的非极性部分尚有屏蔽PVC极性基团的作用,能使相邻聚合物分子的极性基不发生作收稿日期:2007一O6—22作者简介:王琦(1979一),男,山东威海人,硕士生,主要从事塑料改性的相关研究,(电话)130****8631(电子信箱)*****************.用,也有减小分子间力,增加塑性的功能.3增塑剂的选用在配方中选用增塑剂时,其相容性,增塑效率等是PVC用增塑剂所应着重考虑的因素.3.1相容性增塑剂的相容性也适应"相似则相容"原理,增塑剂树脂之间是由偶极力产生的物理结合,而不是化学力(化学键)结合.因此,增塑剂的溶解度参数与树脂的溶解度参数越接近.两者相容性越好.一般来说增塑剂的极性对相容性影响最大,同类中分子大的相容性差一些,如邻苯二甲酸酯类C4~C10醇酯相容性依次下降.多元醇酯比单醇酯相容性好,聚酯类因其分子量大,所以相容性不好.介电常数是分子极性的函数,它受偶极矩和氢键的影响很大,介电常数可作为判断增塑剂相容性的参数.根据对PVC的研究结果,增塑剂的溶解度参数一般选用8.4~11.4,介电常数为4~8【3l,这时的相容性比较理想.3.2增塑效率增塑剂的增塑效率是使树脂达到某一柔软程度的用量.通常分子量较低和具有线性烷链结构的增塑效率较高,而分子量较高,分子结构紧密和极性大,支链和环状结构含量多的增塑效率较低.例如,在烷基碳数和结构相同的情况下,已二酸酯>邻苯二甲酸酯>偏苯三酸酯.3.3耐久性影响增塑剂耐久性的因素包括加工和应用中的挥发,抽出和迁移.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,反之则挥发性绝缘材料2007,40(5)王琦等:聚氯乙烯增塑剂的研究39 较大.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.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.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.王成云等…研究了PVC食品包装膜中的增塑剂DEHA在正环己烷中的迁移行为,测定了影响迁移过程的速度常数和活化能,结果表明,速度常数随着浸泡温度的上升和DEHA在PVC食品包装膜中的起始浓度的增加而增大,DEHA起始浓度较大的样品.其迁移所需的活化能也较大.杨左军等】i匾过对含有5种典型邻苯二甲酸醋类增塑剂的PVC塑料样品在模拟人体汗液浸泡液和模拟人体唾液浸泡液中的迁移行为的研究,发现此类物质能够从PVC塑料制品中迁移到人体汗液和人体唾液中,并最终进入人体内,对人体造成损害.3.4耐寒性耐寒性反映了增塑剂的低温性能.通常认为,富含环状结构和支链化烷基的增塑剂耐寒性较差,而以亚甲基为主体的脂肪族竣酸醋则具有良好的耐寒性, 因为低温下环状或支链化结构在聚合物分子间的运行变得困难.王树清等采用氧化亚锡催化剂合成壬二酸二正酯产品,反应结束后将其过滤除去,可省去碱水洗等操作步骤,与传统生产工艺相比,该法具有生产工艺流程简单,产品质量好,成本低等特点.除产生少量废水外,基本无三废排放,产品收率可达98.72%.3.5阻燃性聚氯乙烯树脂本身含氯量高达58%,所以有自熄性,因增塑剂的配入使阻燃性显着下降,为达到阻燃目的,一般在增塑剂分子内引入阻燃性元素.磷酸醋,含氯增塑剂(如氯化石蜡)都是传统的阻燃增塑剂类型,近年来,研制的四卤代邻苯二甲酸酯及其相应的化合物,既是增塑剂,同时在有些用途如生产电线电缆护套中又是阻燃剂,而且已经取得良好的效果.3.6毒性【卜'毒性问题一直是增塑剂加工应用行业普遍关注的焦点.应该说,多数增塑剂品种的急性毒性很低,不可能对人体和环境产生太大的危害.但是,对于某些易挥发,水溶性大的低分子量品种来说,其慢性毒害不能不受到重视.另外,根据不同PVC制品的使用环境还应考虑以下某些因素:增塑剂本身的热稳定性;无色,无臭; 无毒,抗霉菌和白蚁;制品的加工性好;易脱模;价格合适等.4增塑剂的发展【1¨随着经济发展和科学技术进步,塑料制品正向轻量化,复合化,功能化和环保化方向发展,塑料制品的发展对工业增塑剂提出了新的,更高的要求,其中特种增塑剂新产品是研究开发的重点.4.1国内常用增塑剂现在国内常用的增塑剂品种主要包括邻苯二甲酸酯类,对苯二甲酸酯类,脂肪酸酯类,烷基磺酸苯酯类和氯化石蜡类等.其中以邻苯二甲酸酯类所占比例最大,其产量约占增塑剂总产量的80%.下面简要介绍几种常用的增塑剂.4.1.1DOP邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是透明的油状液体,无味或轻微气味.它是塑料加工中使用最广泛的增塑剂之一,具有优良的综合性能,增塑效率高,挥发性小, 耐紫外光,耐水抽出性好,逸移性小,而且耐寒性,柔软性和电气性能等都很好,是一类比较理想的主增塑剂.也是国内用量最大的增塑剂,在发达国家和地区由于对DOP致癌问题的争论,它已逐步被其它增塑剂所取代.4.1.2DINP邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)是无色透明液体.它可作为PVC的主增塑剂,其挥发性小,耐逸移性, 耐水抽出性,电绝缘性出色,但分子量较大,相容性, 增塑效率和耐寒性不及DOP,不适用于低温制品,由于价格,质量和其它原因优于DOP,现发达国家和地区用于取代DOP做主增塑剂使用.4.1.3DOA己二酸二辛酯(DOA)是无色透明油状液体.它是PVC典型耐寒增塑剂,增塑效率高,受热变色性小,可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性,在加工时显示良好的润滑性,制品的手感性好,多与DOP. DINP等主增塑剂并用于耐寒性农膜,冷冻食品包装膜,电线电缆包覆层等.但本品的挥发性较大.耐水性,逸移性,电绝缘性等方面也都存在不足之处.使用时应予注意.4.1.4TCP磷酸三甲酚酯(TCP)是微具气味的清亮粘绸液体.它为阻燃性增塑剂.水解稳定性好,耐油性和电绝缘性优良,耐真菌性高,不殖菌.用于PVC薄膜,片材,地板料,电线电缆料时,可改善制品的加工性,抗污染性,阻燃性,防霉性和耐磨性.本品耐寒性较差, 可通过与耐寒性增塑剂并用加以改善.本品系有毒物质,对动物和人的中枢神经有毒害作用,使用时应当注意.王琦等:聚氯乙烯增塑剂的研究绝缘材料2007,40(5) 4.1.5I'UI'M偏苯三酸三辛酯(TOTM)是透明粘绸状液体,微具气味.本品为耐热和耐久性增塑剂,它的增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近,耐久性可与聚合型增塑剂媲美,挥发性低,耐水抽出性,耐逸移性,低温性能和电性能优良,可用于耐热电线电缆料,极片材,密封垫等要求耐热和耐久性的制品.但本品的耐油性不及聚酯增塑剂,捏合性不及DOP.4.1.6环氧大豆油环氧大豆油是浅黄色油状液体.它与PVC的相容性好.是PVC的增塑剂兼热稳定剂.挥发性低,逸移性小,具有优良的热稳定性和光稳定性,耐水性和耐油性亦佳,可赋予制品良好的机械强度,耐候性及电绝缘性能.4.2新型增塑剂4.2.1柠檬酸酯类柠檬酸酯类增塑剂主要适用于与食品直接或间接接触的塑料制品中,是无毒增塑剂的重要类型.典型品种TBC(柠檬酸三丁酯),A TBC(乙酰基柠檬酸三丁酯)具有无毒,无臭,耐热,耐寒,耐候,耐水等综合性能.是食品包装和医用器材理想的增塑剂品种. 其中ATBC已被美国食品医药管理局(FDA)认证为无毒产品.PVC经ATBC增塑后,具有低温扰曲性好,熔封时对热稳定,不变色等优点.在ATBC与DOP加入量相同的条件下,ATBC的增塑效率比DOP稍高.主要力学性能和DOP接近.ATBC耐水, 肥皂水,油抽出性能和邻苯二甲酸酯类增塑剂相当, 能满足要求.其性能如表1所示.表1各种增塑剂与PVC配合的性能参数增塑剂项fDOADOPATBC邵氏硬度A787978水抽小率.%1.5O.71-2耐抽m性能1%IE皂水抽出率.%l1.O2.79.5矿物油It{率,%34.7l1.31O.9定仲强度,MPa7.5949.3制力学性能拉仲强度,MPa12.418.919.7断裂仲长率,%414395400注:①配方:PVCIO0份,增塑剂各50份,钙锌稳定剂各2.5 份,硬脂酸各0.25份,膜片厚度为1mm.②水抽出为24h. 60℃;肥皂水抽出为1%肥皂水,24h,60℃;油抽出为3号溶剂油,24h,60℃.随着世界各国对DOP,DBP使用范围的严格限制,全球加强了无毒增塑剂产品的研究和开发力度.现在柠檬酸酯类无毒增塑剂在一些领域已逐步取代DOP.4.2.2聚酯型增塑剂聚酯增塑剂多为二元酸和二元醇缩聚物.聚酯两端一般用一元醇或一元酸封端改性.它是近年来增塑剂研究开发的热点.主要由于一些特殊的应用领域对PVC制品的性能要求更加苛刻,传统的单体型增塑剂品种无法满足这些耐热,耐久和耐候性要求,提高分子量无疑是解决这些技术难题的关键,亦符合塑料助剂品种开发的总体趋势.实践证明,聚酯型增塑剂具有分子量大,耐挥发,耐抽出物和迁移性能好,对热稳定且粘度可调范围广等优点,近年来许多品种在改善加工性和耐寒性方面亦取得了显着进展.如日本开发的1,2一丁二醇的聚酯增塑剂具有低粘度,相容性好的优点.通常用于制备聚酯增塑剂的二元酸类型主要有戊二酸,己二酸,壬二酸,癸二酸和邻苯二甲酸等,其中己二酸,壬二酸和癸二酸更为重要.最近研究表明, 戊二酸型聚酯增塑剂在耐迁移和耐候性方面尤其突出.美国,日本的聚酯增塑剂产量约占增塑剂总产量的12%~13%,而我国目前只有少量产品生产,产品质量与生产规模都与国外有比较大的差距.随着塑料制品种类的增多和档次的提高.对聚酯增塑剂的需求将不断增加.研究开发聚酯增塑剂会有广阔的前景.4.2.3抗静电增塑剂PVC是良好的电绝缘体.它容易进行静电积累,静电的存在往往给许多应用带来麻烦甚至灾害.消除静电的一般方法是在其配方中添加抗静电剂,而在增塑剂分子内引入抗静电基团不失为积极举措.就结构而言,抗静电增塑剂的分子内多含醚基官能团.如BayerAG公司生产的抗静电增塑剂A卜rtistaticplastilizerKA主要成分为乙二醇醚. MobayCorp公司的Vulkano85是一类硫醚硫类增塑剂.国外的抗静电增塑剂还有聚乙二醇类,二元酸酯类.生产的企业有UnionCarbide公司,FMC公司等.近年来,我国对抗静电增塑剂也做了一些研究.杭州市化工研究院有限公司以脂肪族多元酸与乙氧基醚酯化,再辅以具有耐高温性能的表面活性剂制得抗静电及增塑效果优良的PVC抗静电增塑剂.这种新开发的PVC抗静电增塑剂当使用量在5%~8%时.软质PVC制品的表面电阻下降至10欧姆,半硬质PVC制品的表面电阻也能达到10欧姆.同时所制得的PVC制品还具有优良的耐水洗性能.5结束语没有一种增塑剂能满足所有条件,实际使用时.多数是由两种或多种并用,以取长补短.这就需要拓展新的效能,生产复合增塑剂,获得最佳的增塑效果并达到完善性能的要求.特别是辅助增塑剂类.它们绝缘材料2007,40(5)王琦等:聚氯乙烯增塑剂的研究41用量虽少,但作用比较明显.增塑剂是世界产量和消费量最大的塑料助剂之一,随着增塑剂的发展和使用范围的扩大,人们对其安全性日益重视,各国政府已开始意识到增塑剂对人体健康的潜在威胁.高效,特效,无毒,无公害,复配多功能化是全球PVC塑料增塑剂的发展总趋势.参考文献:【1】王文广.塑料改性实用技术【M】.北京:中国轻工业出版社, 1999:207.【2】王文广,田雁晨,等.塑料配方设计(第二版)【M】.北京:化学工业出版社.2004:40.【3】王经武.塑料改性技术【M】.北京:化学工业出版社,2004:530. 【4】王成云,张伟亚,杨左军.PVC食品包装膜中增塑剂DEHA的迁移行为【J】.塑料助剂2006(4):22.【5】杨左军,王成云,张伟亚,等.PVC塑料中邻苯二甲酸酯类增塑剂在体液中迁移行为研究【J】.聚氯乙烯2006,2:23—27.【6】王树清,高崇,李亚芹.耐寒性增塑剂壬二酸二正己酯合成工艺研究【J】.南通大学(自然科学版),2005,4(2):11一l3.【7】桂祖桐.邻苯二甲酸酯增塑剂对健康和环境影响的评估及其对消费量的影响【J】.塑料助剂,2006(3):39—42.【8】KrauskopfLG.MonomericPlasticizer【R】.In:WicksonEJ,HandbookofPolyvinylChlorideFormulation.AWiley IntersciencePublicationJohnWiley&Sons,NewY ork, Chichester.Toronto,Singapore,1993:216—219.【9】KellerLH.PhthalateEsterRegulatoryUpdate【C】.Vinyltec2002ConferenceProceedingsBook,2002:103—109.【lO】蒋平平,方洪熙,魏林娟,等.聚氯乙烯增塑剂现状与发展趋势【J】.聚氯乙烯,2003(2):1—5.【ll】赵秋成,于进,陈玉.PVC增塑剂选用探讨【J】.辽宁化工1998.27(6):307—309.【l2】李杰,郑德.塑料助剂与配方设计技术(第二版)【M】.北京: 化学工业出版社.2005:76.【l3】王文广,田雁晨,等.塑料配方设计(第二版)【M】.北京:化学工业出版社,2004:42—45.【l4】王彦林,徐元清,刘志国,等.阻燃增塑剂IPP的合成【J】.塑料工业.2002,30(4):13—14.【l5】霍建中.制备环氧化葵花油增塑剂最佳条件的研究【j】.天津化工,2002(1):24—25.【l6】王克智.塑料助剂开发及应用一增塑剂【J】.塑料科技,1995 (6):45—52.【l7】邢光全,宋方俊,周志国.一种新型无毒增塑剂的应用及生产[J】.聚氯乙烯,2006(12):23—25.【l8】李杰,郑德.塑料助剂与配方设计技术(第二版)【M】.北京: 化学工业出版社,2005:89.【l9】石万聪,石志博,蒋平平.增塑剂及其应用【M】.北京:化学工业出版社,2001:19—245.【20】徐战,蒋杰,王坚毅,等.国内外抗静电增塑剂的开发及应用【J】.塑料助剂2002,34(4):19—21.【2l】韦建红.PVC抗静电增塑剂通过坚定与验收【J】.塑料助剂, 2006(4):52.(上接第37页)【9】Gonzalez—BenitoJ,BaselgaJ,AznarAJ.Microstructural andWettabilityStudyOfsurfacePretreatedGlassFibres【J】. 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聚氯乙烯中烯丙基氯含量的研究

聚氯乙烯中烯丙基氯含量的研究

聚氯乙烯中烯丙基氯含量的研究聚氯乙烯(PVC)是目前广泛应用于建筑、家具、包装、汽车等领域的主要塑料之一,其物理、化学性能优良,可用于制造一些重要的基础组件。

随着技术的发展,聚氯乙烯(PVC)也有着日益增强的应用,其中烯丙基氯(EC)是PVC材料中最主要的增塑剂,其含量直接影响着PVC产品的质量及性能。

烯丙基氯作为共聚物增塑剂,具有良好的热稳定性能、延展性、弹性和机械性能,因此其在聚氯乙烯(PVC)中的应用量越来越多。

烯丙基氯(EC)的含量直接影响着PVC产品的质量,过高的EC含量会影响PVC的机械性能,特别是抗弯强度和抗压强度,甚至可能导致爆裂,而过低的EC含量则会影响其机械性能,如硬度、延展性等,因此确定聚氯乙烯(PVC)中烯丙基氯(EC)的含量具有重要的意义。

烯丙基氯在聚氯乙烯(PVC)中的含量分析,可以采用氯标定法、比重法、新斯特林定理法、天平法等方法,按照所分析样品的不同性质,可选用相应的分析方法。

例如采用氯标定法进行分析,根据PVC 样品与硝酸铵颜色的变化,按一定的比例进行标定,然后计算出PVC 样品中烯丙基氯的含量。

比重法是指使用比重法测定聚氯乙烯样品中烯丙基氯含量,采用比重法测定聚氯乙烯样品中烯丙基氯含量,根据聚氯乙烯样品的比重确定烯丙基氯含量。

新斯特林定理法是指根据新斯特林定理,采用动力学过程测定聚氯乙烯样品中烯丙基氯含量,计算出含量。

天平法则是烯丙基氯的含量与样品的重量之比,根据样品的重量计算出烯丙基氯的含量。

烯丙基氯在聚氯乙烯(PVC)材料中的含量检测,可以采用红外光谱定量分析、气相色谱定量分析和气相色谱定量分析等方法。

红外光谱定量分析可以根据样品中烯丙基氯的吸收特征,检测PVC样品中烯丙基氯的含量;气相色谱定量分析是一种通用的方法,它可以分析出指定的烯丙基氯浓度;核磁共振定量分析法也是可以检测PVC样品中烯丙基氯的含量。

聚氯乙烯(PVC)中烯丙基氯(EC)的含量对其力学性能有着重要的影响,科学有效地控制和确定PVC中烯丙基氯(EC)的含量,可以有效提高PVC产品的性能和质量。

聚氯乙烯环保型增塑剂的研究进展

聚氯乙烯环保型增塑剂的研究进展

聚氯乙烯环保型增塑剂的研究进展金栋(北京燕山石油化工公司研究院,北京102500)摘要:概述了聚氯乙烯环保型增塑剂柠檬酸三酯类和环氧类的研究进展,指出了其发展趋势及在中国的发展前景。

关键词:聚氯乙烯;增塑剂;柠檬酸三丁酯;环氧大豆油中图分类号:TQ314.24文献标识码:B文章编号:1009-1785(2010)10-0006-04聚氯乙烯目前在加工过程中需要使用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类产品。

邻苯二甲酸酯类增塑剂具有增塑制品弹性性能良好,耐久性能突出,尤其在PVC软制品(软质人造革、玩具等)领域得到了广泛应用。

由于邻苯二甲酸酯类增塑剂存在潜在的致癌性,国外已经严格控制其使用。

中国也已经制订了相关的法律和法规,将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。

因此,传统增塑剂的应用领域受到限制,研究开发新型环保型增塑剂已经成为当务之急。

环保型增塑剂种类很多,综合考虑增塑剂的性能与价格因素,目前研究较多、应用比较广泛的环保型增塑剂主要有环氧类增塑剂和柠檬酸三酯类增塑剂。

1· PVC增塑剂的作用机理纯PVC树脂属于强极性聚合物,分子间作用力较大,软化温度和熔融温度较高,加工温度为160~210℃。

另外,PVC分子中的取代氯容易导致树脂脱HCl,从而引发降解反应。

PVC对热极不稳定,温度升高会促进PVC脱HCl反应,纯PVC在120℃时就开始发生脱HCl反应,导致PVC降解。

增塑剂的作用机理是将极性增塑剂的分子插入PVC树脂的分子链中间,增大分子间的距离,PVC分子链的极性部分和增塑剂的极性部分相互作用,降低熔体黏度,增加分子链的柔顺性。

这样的PVC增塑剂体系即使在冷却时,增塑剂仍然留在原来的位置上,从而削弱了PVC分子间的作用力。

增塑剂的加入量越多,其体积效应越大,而且长链形状结构增塑剂比环状结构增塑剂的体积效应大。

也就是说,对抗塑化作用的主要因素是聚合物分子链间的引力和聚合物分子链的结晶度,而它们则取决于聚合物的化学结构和物理结构。

增塑剂在软质PVC中的发展

增塑剂在软质PVC中的发展

增塑剂在软质PVC中的发展增塑剂在软质PVC中的发展增塑剂的品种和相关应⽤,并展望了⾼分⼦增塑剂在软质PVC中的发展趋势。

提出利⽤PET废料制备(DOTP),它是⼀种优良的PVC增塑剂。

由于增塑剂的主要作⽤是减弱分⼦间的次价键,增加树脂的移动性,降低树脂分⼦链的结晶性、增加树脂的可塑性。

因此凡能增加聚合物的塑性,改善加⼯性能,赋予制品的柔软性的物质都称为增塑剂。

增塑剂中还有能够改变树脂性质中,专项功能的增塑剂。

例如增加PVC树脂耐热功能的增塑剂、耐寒功能增塑剂、阻燃增塑剂和⽆毒增塑等,增塑剂主要应⽤于PVC软制品,特别是PVC⼈造⾰约占其⽤量的50%。

当PVC树脂增塑量 <10%时,其制品为硬质;若>30%其制品为软质; 10%~30%为半硬质。

1.对增塑剂的使⽤要求相容性是增塑剂在树脂分⼦间处于稳定状态下,相互掺混的性质,如果相容性不太好,随着时间的推移,就要产⽣相互分离,出现渗出,发汗等现象,所以相容性是⼀个增塑剂最基本条件。

⼀般可根据树脂和增塑剂的溶解度参数值是否相近来判断。

根据“相似则相容”的原理,溶解度参数近似的相容性好,要使增塑剂与树脂相容,预测PVC树脂与增塑剂相溶最常⽤⽅法有两种,⼀种是对照溶解度参数,另⼀个是参考介电常数,凡是溶解度参数为8.7~10.7之间增塑剂。

应能与PVC树脂有较好的相容性增塑剂,应能与PVC树脂有较好的相容性。

增塑剂介电常数(ε)与PVC树脂相容关系是:如果ε值在 4.95~7.95范围内则有中等程度的渗出,如ε值在4.0~4.5或8.0~8.25范围内则⼤量渗出,⽤它们来评价增塑剂的相容性,具有实际意义。

2 增塑剂的分类2.1主增塑剂和辅助增塑分类法增塑剂若按相容性⼤⼩来分可分为主增塑剂和辅助增塑剂,但⼆者⽆严格界限,主增塑剂分⼦不仅能进⼊树脂分⼦链⽆定形区,也能进⼊分⼦链结晶区,因此它不会渗出,也不会喷雾,⽽形成表⾯结晶,这样就可单独使⽤。

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯的增塑剂研究

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯的增塑剂研究

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯的增塑剂研究摘要随着环境和毒性问题变得更加重要,也有越来越多更加迅速来自全球范围内各地的高分子化合物去除邻苯二甲酸盐的进展。

邻苯二甲酸酯可通过天然取代产品;特别是那些由植物油和脂肪得到。

在本研究中,天然的增塑剂,无毒米糠油被添加到聚氯乙烯中与过氧酸原位生成已环氧化反应合成环氧米糠油。

对环氧化各种反应的影响的参数进行了研究:反应比,温度,反应时间,搅拌速度。

分析了从最优反应条件得到的环氧米糠油(ERBO)的碘含量和环氧乙烷的含量。

以红外光谱分析环氧基结构。

产品ERBO的82%环氧乙烷转化反应时间在3 h内。

使用常规的增塑剂,聚氯乙烯片材二(辛基)和邻苯二甲酸部分取代合成环氧米糠油。

测试了环氧米糠油相比市售大豆油(环氧大豆油)机械性能(拉伸强度,弹性模量,断裂伸长率,邵氏硬度)的附加影响。

ERBO表现出了相当好的掺入和塑化性能,正如以热稳定性热重分析法,热重分析,差示值扫描量热法显示玻璃化转变温度,渗出,迁移试验,热稳定性的测量结果所证明的那样,代替了约总数60%的增塑剂。

关键词:聚氯乙烯增塑剂环氧米糠油的机械性能玻璃化转变温度引言聚氯乙烯,这最著名的商业可行的聚合物是有用的许多应用程序,其多功能性几乎是无限的。

然而,其脆性,非生物降解性和低的热稳定性带来了在高分子工业的效能的限制[1]。

因此,聚氯乙烯总是与使得工艺成为可能和提高物理和机械性能的热稳定剂以及润滑油、增塑剂、填料和其他添加剂混合使用[2,3]。

一个有效的提高聚合物的热性能和机械性能方法便是增塑剂的使用诞生了。

增塑剂给予聚合物低温度和弹性,增加他们的柔软度和伸长率。

增塑剂也减少分子间力和玻璃化转变的浓度聚合物的温度(热重),从而转换刚性聚合物转化为柔性的[4]。

转化为低分子量化合物的增塑剂很容易渗透到聚氯乙烯主链中于是它在聚合物中的百分比会增加,玻璃化稳定区域(高模量)成为橡胶(低模量)[5]。

增塑PVC产品的典型应用包括薄膜,片材,管材,涂层织物,电线和电缆绝缘和护套,粘合剂,密封剂,油墨,玩具,软管,固定用品,医疗产品,如血袋和管,和类似的物品[6]。

环保型增塑剂在PVC加工中应用研究进展

环保型增塑剂在PVC加工中应用研究进展

环保型增塑剂在PVC加工中应用研究进展摘要:本文以环保型增塑剂在PVC加工中应用研究进展为题,探讨了环保型增塑剂在聚氯乙烯(PVC)材料加工过程中的作用、特点及其在性能改善、环保要求满足方面的表现。

首先,介绍了传统增塑剂在PVC加工中的作用机制,强调了环保型增塑剂作为一种新型替代方案的重要性。

随后,深入探讨了环保型增塑剂的特点,包括其来源、制备过程和降解性,以及其在热稳定性、机械性能等方面的优势。

在此基础上,论述了环保型增塑剂在PVC加工中的性能改善,比较分析了其塑化效果、热稳定性以及机械性能的提升,为环保型增塑剂在不同领域的应用提供了理论支持。

最后,强调了环保型增塑剂在满足环保要求方面的作用,通过环境影响的比较研究、人体健康与安全问题的关注,以及法规标准与环保认证的合规性,展示了环保型增塑剂对于可持续发展的积极贡献。

关键词:环保型;增塑剂;PVC加工在当今社会,环保和可持续发展已经成为全球关注的焦点。

作为塑料材料中广泛应用的一种,聚氯乙烯(PVC)的制造和加工过程也面临着环境和健康挑战。

增塑剂作为PVC加工过程中的重要组成部分,不仅影响着PVC材料的性能,还直接关系到环境污染和人体健康问题。

传统增塑剂在塑化效果的同时可能带来环境和健康风险,因此,研究人员逐渐关注环保型增塑剂的开发和应用。

本文将探讨环保型增塑剂在PVC加工中的研究进展,以及其在性能改善和环保要求满足方面的作用,为环保型增塑剂的应用提供深入的了解。

1增塑剂在PVC加工中的作用1.1增塑剂的作用机制:增塑剂通过干扰PVC聚合物链的排列方式,从而改变PVC的硬度和刚度。

PVC材料中的聚合物链倾向于排列得紧密且有序,这导致了硬脆的特性。

然而,通过添加增塑剂,它们能够在聚合物链之间引入间隔,从而降低整体的内聚力,使PVC材料更加柔韧。

这种作用机制类似于在油中插入一层润滑剂,从而减少分子之间的摩擦,使PVC更容易弯曲、拉伸和变形。

1.2增塑剂的种类:增塑剂根据其化学结构和来源可以分为不同的类别。

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯增塑剂分析研究报告

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯增塑剂分析研究报告

环氧米糠油作为聚聚氯乙烯增塑剂分析研究报告一、引言二、环氧米糠油的化学特性三、环氧米糠油作为PVC增塑剂的增塑性能1.增塑效果:环氧米糠油在PVC中的加入可以有效提高PVC的柔性和可加工性,使PVC制品具有更好的拉伸性和断裂强度。

2.耐候性:环氧米糠油可以增强PVC制品的耐候性,减少紫外线和氧气对PVC的侵蚀,延长PVC制品的使用寿命。

3.热稳定性:环氧米糠油在PVC中的加入可以提高PVC的热稳定性,减少PVC在高温下的分解和黄变现象。

4.机械性能:环氧米糠油可以提高PVC制品的抗冲击性和加工性能,减少PVC制品在使用过程中的开裂和变形。

四、环氧米糠油与其他增塑剂的比较1.环氧米糠油与邻苯二甲酸酯(DEHP)相比,在增塑效果上具有相似的性能,但环氧米糠油对环境的影响更小,符合绿色环保要求。

2.环氧米糠油与酯类增塑剂相比,其增塑效果较好且具有更好的耐候性和热稳定性。

五、环氧米糠油在PVC制品中的应用1.建筑领域:环氧米糠油可以用于制作PVC管材、地板和隔热板等建筑材料,提高其柔韧性和耐候性。

2.电子电器:环氧米糠油可以用于制作电缆绝缘层和电子器件的外壳,提高其抗冲击性和耐用性。

3.汽车工业:环氧米糠油可以用于制作汽车内饰件和密封件,提高其热稳定性和耐候性。

六、环氧米糠油的市场前景随着人们对环境污染和健康问题的关注程度不断提高,环氧米糠油作为一种环保增塑剂在PVC制品中的应用前景非常广阔。

预计未来几年内,环氧米糠油市场规模将不断扩大。

七、结论本报告对环氧米糠油作为PVC增塑剂的分析研究做了详细介绍。

环氧米糠油具有优异的增塑性能,在PVC制品中具有广泛的应用前景,可有效提高PVC制品的柔性、耐候性和热稳定性,符合绿色环保要求。

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聚氯乙烯用增塑剂的研究新进展
作者:张金
来源:《中国化工贸易·上旬刊》2019年第12期
摘要:PVC具有机械强度高、耐磨、阻燃、耐化学腐蚀、价格低廉、电气绝缘性能好等优点。

广泛应用于工业、农业、建筑、医疗、日用品、电力电缆等行业。

纯的PVC分子链极性较强,表现出较高的机械强度和一定的脆性,导致加工应用困难。

为了改善这一缺陷,通常在PVC基材中加入相应的增塑剂以提高其柔韧性。

增塑剂是塑料的第一大添加助剂,约占塑料助剂的54%。

据统计大约有100多种商业化增塑剂应用于PVC制品中。

如邻苯二甲酸酯类、聚酯类、柠檬酸酯类、环氧类等。

关键词:聚氯乙烯;增塑剂;趋势
1 增塑剂的增塑机理
增塑剂改性PVC主要作用有两点:一是降低PVC的熔融温度和熔体黏度,从而降低其加工温度;二是赋予PVC制品以柔软性、弹性和耐低温性能。

增塑剂按其作用原理和作用方式,可分为内增塑剂和外增塑剂两种。

内增塑是通过化学方法改变PVC的结构从而达到增塑作用。

内增塑作用的优点是软、硬链段具有稳定的化学结合,不存在迁移和挥发损失的弊端;缺点是内增塑对PVC树脂的化学改性,在技术或经济上都有其局限性。

外增塑剂通常是难挥发的高沸点酯类,少数是低熔点固体,它们一般不与PVC发生化学反应,其增塑作用是通过增塑剂对PVC树脂的偶合作用和屏蔽作用来实现的。

偶合作用是以增塑剂的极性基团与PVC树脂的极性基团相互作用来代替原来聚合物分子间的极性联结,一般前者作用力较后者弱,因此降低了聚合物的次价键。

2 环氧油类增塑剂
環氧油类增塑剂是通过官能团的反应发挥作用,改造植物油脂中的主要成分甘油酯的化学结构,可以提高植物油和PVC之间的相容性。

目前,我国正不断加强对环氧植物油增塑剂的研究力度。

环氧油类增塑剂包括的种类主要有环氧大豆油(ESO)、环氧脂肪酸辛酯(ED-3)等。

其中环氧大豆油的开发时间较早,因具有良好的耐光性、耐热性、低挥发性以及低温下柔韧性较好的特点而被广泛应用于各个领域。

环氧油类增塑剂可以捕获PVC中迁移出的HCl,终止PVC降解的自由基反应,从而大大降低PVC的降解,改善PVC对光和热的稳定作用,提高耐温性,并与PVC间有着良好的相容性,能很快地均匀分散在PVC中,在所有的PVC 产品中广为应用。

例如:在软质或硬质PVC制品的加工过程中,加入环氧大豆油可制成无毒的PVC制品,既能保证制品的透明性,又能保证制品的安全无毒性(如透明包装盒,输血袋,食品、药品的包装等)。

此外,其在塑料门窗方面的应用也较为广泛,这都与经环氧大豆
油增塑的制品无毒、透明密切相关。

总而言之,在PVC的加工过程中,加入环氧大豆油不仅可以降低能耗,提高产品的质量,还可以降低成本,提高经济效益。

3 柠檬酸酯类增塑剂
柠檬酸酯类增塑剂的品种较多,其中以乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)、柠檬酸三丁酯(TBC)最为常用。

TBC的原材料为柠檬酸与丁醇,两者在催化剂的作用下合成。

TBC与PVC之间有较好的相容性,生物降解性好,且有较高的增塑效率。

TBC的应用领域较为广泛,如医药以及医疗器械的包装、儿童玩具、卫生用具等。

TBC可用来制备另一种无毒增塑剂AT-BC,该产品性能与TBC相近,但环保指标更加优越。

ATBC具有良好的低温柔软性、耐寒性与耐光性,溶于多数的有机溶剂,不溶于水,且透明性好,水抽出率低,经其增塑的塑料制品加工性能优良,热合性好,二次加工方便,特别适合作为儿童玩具的主增塑剂使用。

TBC与ATBC相比较而言,两者的性能相似度大,但TBC挥发性及耐久性不及ATBC,且其在食品塑料方面的应用较少。

TBC和ATBC在增塑方面的性能优异,拥有广阔的市场。

但美中不足的是,两者在生产过程中需用到催化剂,而常用的催化剂为浓硫酸,浓硫酸对仪器设备的腐蚀严重,且容易在反应过程中产生副反应,反应产物对环境有一定的危害,因此,寻找合适的催化剂来代替浓硫酸是研究人员目前一直在做的努力。

4 偏苯三酸酯类
该类增塑剂的苯环上有3个酯基官能团,比邻苯二甲酸酯类多1个,因此相比较而言就具备了更高的相对分子质量,且极性足够大,确保了与PVC之间良好的相容性。

偏苯三酸酯类增塑剂主要包括偏苯三酸三辛酯(TOTM)和偏苯三酸三甘油酯等。

其中,TOTM是偏苯三酸酯类增塑剂中的主要产品,耐老化性、耐热性好,挥发性较低,绝缘性好,具有耐油性及可加工性。

主要应用于电线电缆,也可用作浸渍剂和耐高温绝缘漆,广泛用于电器内部件、半导体等包覆材料。

偏苯三酸三甘油酯在增塑剂方面的性能也十分优异,除了具有与TOTM相似的优异性能之外,还具有阻燃以及耐抽出性,不仅广泛应用于电线电缆行业,还被广泛地用于食品、医疗卫生行业以及儿童玩具等方面。

我国对偏苯三酸三甘油酯的开发和利用还不够广泛,应结合国外的应用现状与理念,加强国内对偏苯三酸三甘油酯的研究和开发。

总之,我国的相关企业更应该充分利用这些现有的便利条件,积极研究开发新的技术方法,不断完善现有的生产方式,降低反应能耗,降低成本,提高产品的利用率。

在增塑剂问题的探究上,应该秉承积极创新的精神,以采用新型的催化剂、新型的合成工艺以及降低产品能耗与成本为目标,不断开拓研究,充分利用现有的资源,做到物尽其用。

参考文献:
[1]张成忠.聚氯乙烯工业技术进展概述[J].聚氯乙烯,2018 (05).
[2]李鑫鑫.浅谈聚氯乙烯用增塑剂的研究新进展[J].化学研究,2018(09).。

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