武漢現(xiàn)代增塑劑

一.增塑劑的定義與要求

    1.增型與增塑劑

           添加到聚合物體系中促使其塑性(聚合物在應(yīng)力作用下發(fā)生永久變形的性質(zhì))增加的物質(zhì)叫做增塑劑。

增塑作用分內(nèi)增塑和外增塑。內(nèi)增塑劑實(shí)際上是聚合過(guò)程中所引入的能降低大分子鏈有規(guī)度(即結(jié)晶度)的第二單體，或促使在大分子鏈上引入支鏈以降低分子間作用力的物質(zhì)，支鏈長(zhǎng)度增加，其增塑作用也增大。有些含有反應(yīng)性活性基因的化自物，在一定條件下能與聚合物發(fā)生反應(yīng)，接枝到聚合物分子鏈上或使分子鏈之間形成網(wǎng)狀節(jié)構(gòu)，從而使塑料的柔韌性或強(qiáng)度和硬度，后者實(shí)際上是起增塑作用的交聯(lián)劑。這些化合物稱作反應(yīng)性增塑劑。烯丙基酯、丙烯酸酯、環(huán)氧化合物、不飽和聚酯等即是。內(nèi)增塑劑不屬于添加劑的范疇，通常所指的增塑劑實(shí)際上是外增塑劑，但也把反應(yīng)性增塑劑包括在內(nèi)了。此外，還有一科化合物當(dāng)添加到塑料中時(shí)起到與增塑劑相反的作用，這類(lèi)物質(zhì)叫做反增塑劑，通常是富有極性和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，如氯化聯(lián)苯、硝化聯(lián)苯(苯基乙二醇)和松香酸衍生物等，能作為聚碳酸酯的反增塑劑，使其拉伸強(qiáng)度提高而降低伸長(zhǎng)率。qtibesel.cn 中空板設(shè)備

增塑劑是一種高沸點(diǎn)、 難揮發(fā)、低分子量的液體或低熔點(diǎn)固體物質(zhì)，絕大多數(shù)是酯類(lèi)有機(jī)化合物，它們不和聚合物起化學(xué)作用，而在較高溫度下起溶脹作用，形成種固體溶液。結(jié)晶性聚合物很難增塑，只有PA、PVA、PTCFE能顯著地被增塑，其它結(jié)晶聚合物會(huì)排斥增塑劑。

增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子間的次價(jià)鍵(即范德華力)，從而增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性，降低分子鏈的結(jié)晶傾向，并表現(xiàn)出塑料的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長(zhǎng)率、曲撓性、柔韌性和彈性的提高。增塑劑可以降低聚合物的熔體粘度、熔融溫度和流動(dòng)溫度，使之易于成型加工。增塑劑還可以影響或改善其物理、機(jī)械性能，化學(xué)性能和介電性能。

    2.增塑劑的要求

          一種理想的增塑劑應(yīng)該滿足以下要求。

          (1)與樹(shù)脂相容性 相容性是指樹(shù)脂吸收增塑劑的數(shù)量， 經(jīng)加工塑化后不再析出的性能，是增塑作用的基本性質(zhì)。它一般用溶解度參數(shù)、相互作用參數(shù)、粘度、濁點(diǎn)等來(lái)度量。溶解度參數(shù)為單位體積溶劑蒸發(fā)能(即內(nèi)聚能密度CFD)的平方根，與溶劑的介電常數(shù)、溶劑本身的偶極矩和氫鍵密切相關(guān)，通常，溶解度參數(shù)在8.4~11.4間。 介電常數(shù)約在3~ 8之間，則與PVC相容性好。qtibesel.cn 中空板設(shè)備

          (2)加工性 用相容性好的增塑劑配制的配混料的加工性也好，在擠出成型時(shí)還要考慮與相容性差的潤(rùn)滑劑和穩(wěn)定劑的影響，當(dāng)它們用量較大時(shí)，若用脂肪酸酯類(lèi)和氯化石蠟等增塑劑，則要注意增塑劑的滲出。

          (3)塑化效率 指使樹(shù)脂達(dá)到某一柔軟程度的增塑劑用量。一.般用玻璃化溫度的降低和模量來(lái)表示塑化效率。是度量鏈移動(dòng)性的最主要的方法。

          (4)反增塑作用 在一定范圍內(nèi)，添加少量的增塑劑反會(huì)引起伸長(zhǎng)率下降、沖擊強(qiáng)度降低和脆化現(xiàn)象，這就是反增塑作用。在配料時(shí)要注意選擇適當(dāng)?shù)挠昧俊?/span>

          (5)耐寒性 相容性好的增塑劑耐寒性都較差，特別是含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的增塑劑之耐寒性顯著降低。相反，直鏈的亞甲基(-CH2-)為主體的脂肪族酯類(lèi)耐寒性好，碳鏈越長(zhǎng)耐寒性越好，但當(dāng)碳原子數(shù)超過(guò)12或烷基支鏈的增加時(shí)，因其相容性和增塑效率變壞而不能選用。目前，主要使用脂肪酸族二元酸酯作耐寒增塑料。

          (6)耐老化性 塑料的耐老化主要依靠熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑的作用，但要求增塑劑能經(jīng)受住成型溫度，防止其發(fā)生熱分解。直鏈烷基類(lèi)是穩(wěn)定的，但烷基支鏈多的增塑劑之穩(wěn)定性就差些。環(huán)氧類(lèi)增塑劑又可作為穩(wěn)定劑，與金屬穩(wěn)定劑并用時(shí)有協(xié)同效應(yīng)。qtibesel.cn 中空板設(shè)備

          (7)耐久性 包括耐揮發(fā)性、耐抽出性和遷移性。

              ① 揮發(fā)性 增塑劑受熱后轉(zhuǎn)化為氣體從表面蒸發(fā)的性能。要求用分子在350以上的增塑劑，因分子量小的揮發(fā)性大。與PVC相容性好的增塑劑揮發(fā)性較大，分子內(nèi)具有體積較大的基團(tuán)和分子量大的聚合型增塑劑的揮發(fā)性小。

              ② 耐抽出性 主要是指化學(xué)萃取性，通常包括耐油、耐溶劑、耐水和耐肥皂水等性能。這取決于塑料和增塑劑的結(jié)構(gòu)、極性和分子量等，以及與塑料相接觸介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)。例如，分子結(jié)構(gòu)中烷基的相對(duì)比例大的增塑劑，其耐汽油或油類(lèi)溶劑抽出性差，但耐水性和耐肥皂水性卻很好。

              ③ 遷移性 是指增塑劑向制品接觸層擴(kuò)散，包括內(nèi)部擴(kuò)散和向接觸層擴(kuò)散。遷移現(xiàn)象往往引起制品軟化、發(fā)粘、甚至表面碎裂或造成制品污染。