中文:增塑劑 英文:Plasticiser 增塑劑 凡添加到聚合物體系中能使聚合物體系的塑性增加的物質(zhì)都可以叫做增塑劑。 增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價健,即范德華力,從而增加了聚合物分子鏈的移動性,降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性,,即增加了聚合物的塑性,表現(xiàn)為聚合物的硬度,、模量,、軟化溫度和脆化溫度下降,而伸長率,、曲撓性和柔韌性提高,。 圖片是加了增塑劑的透明粒料。
編輯本段種類
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,。由于第二單體共聚在聚合物的分子結(jié)構(gòu)中,,降低了聚合物分子鏈的有規(guī)度,即降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度,。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,。
編輯本段外增塑劑
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。現(xiàn)在人們一般說的增塑劑都是指外增塑劑,。鄰二甲酸二辛酯(DOP)和鄰二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑劑,。
編輯本段增塑劑的分類及性能
增塑
劑的品種繁多,在其研究發(fā)展階段其品種曾多達1000種以上,,作為商品生產(chǎn)的增塑劑不過200多種,,而且以原料來源于石油化工的鄰二甲酸酯為多,。 增塑劑的分類方法很多。根據(jù)分子量的大小可分為單體型增塑劑和聚合型增塑劑;根據(jù)物狀可分為液體增塑劑和固體增塑劑;根據(jù)性能可分為通用增塑劑,、耐寒增塑劑,、耐熱增塑劑、阻燃增塑劑等;根據(jù)增塑劑化學(xué)結(jié)構(gòu)分類是常用的分類方法,。
編輯本段根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)
(1)鄰二甲酸酯(如: DBP,、DOP、DIDP) (2)脂肪族二元酸酯(如: 己二酸二辛酯DOA,、 癸二酸二辛酯DOS) (3)磷酸酯(如:磷酸三酯TCP、磷酸二酯CDP) (4)環(huán)氧化合物(如:環(huán)氧化大豆油,、環(huán)氧油酸丁酯) (5)聚合型增塑劑(如:己二酸丙二醇 聚酯) (6)多酸酯(如: 1,2,4-偏三酸三異辛酯) (7)含氯增塑劑(如: 氯化石蠟,、五氯硬酯酸甲酯) (8)烷基磺酸酯 (9)多元醇酯 (10)其它增塑劑
編輯本段理想增塑劑性能
(1)與樹脂有良好的相溶性;(2)塑化效率高;(3)對熱光穩(wěn)定;(4)揮發(fā)性低;(5)遷移性小;(6)耐水、油和有機溶劑的抽出;(7)低溫柔性良好;(8)阻燃性好;(9)電絕緣性好;(10)無色,、無味,、無毒;(11)耐霉菌性好;(12)耐污染性好;(13)增塑糊粘度穩(wěn)定性好;(14)價廉。 增塑劑中鄰二甲酸酯類增塑劑用量大,,約占增塑劑總產(chǎn)量的80%,,我國該類增塑劑主要以鄰二甲酸二辛酯(DOP)和鄰二甲酸二丁酯(DBP)為主。由于受到原料醇來源的限制,,鄰二甲酸二庚酯(DHP),、鄰二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰二甲酸二異辛酯(DIOP)等性能優(yōu)良的品種,,產(chǎn)量不大,。 鄰二甲酸酯的反應(yīng)機理 在增塑劑總產(chǎn)量中鄰二甲酸酯占總產(chǎn)量的80%以上,而DOP,、DBP 是其主導(dǎo)產(chǎn)品,。以DBP為例,介紹鄰二甲酸酯的反應(yīng)機理,。 我國DBP的生產(chǎn)大多是在常壓下,,原料酐和正丁醇在酸性催化劑(如H2SO4)存在的條件下進行反應(yīng)。酸性催化劑是傳統(tǒng)的酯化催化劑,,它具有較高的活性,, 而且價格便宜,容易得到等優(yōu)點,,其缺點是容易引起副反應(yīng),。 酯化反應(yīng)首先是一個酐分子和一個醇分子形成鄰二甲酸單丁酯,此反應(yīng)不需催化劑,,是放熱反應(yīng),,一般在120℃反應(yīng)趨于 完成,。 反應(yīng)式如下: 單丁酯在H+的作用下和一個醇分子反應(yīng)生成二丁酯,生成單丁酯的反應(yīng)是不可逆的,而由單丁酯生成二丁酯的反應(yīng)是一平衡反應(yīng),,是可逆的,。 反應(yīng)式如下: 總反應(yīng)式為: 此反應(yīng)是一平衡反應(yīng),因此增加醇的濃度或減小水的濃度,,以及取走反應(yīng)熱,,都有利于二丁酸的生成。在實際生產(chǎn)中為提高二丁酯的濃度,,控制在140~145℃合適的溫度下,使丁醇適當過量,并及時除去反應(yīng)生成的水,。