增塑剂在塑料改性中的应用

时间:2018.12.20 作者:east-wax

增塑剂在塑料中起什么作用?如何选择? 据我所知,增塑剂在塑料中主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。我从专业角度来解答一下增塑剂


增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。增塑剂的英文:Plasticiser,凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。

①降低聚合物的玻璃化温度。

②改变聚合物的结构,使被增塑的物质柔软。

③增大聚合物的伸长率,降低拉伸强度。

④增大聚合物的韧性,改善耐冲击性。

⑤改善低温性能。

⑥降低聚合物的黏度,改善聚合物与其配料混合物的加工性。

⑦改变聚合物的流学变性质,特别是制品中聚合物含量很高的制品。

⑧降低熔融温度,降低凝胶温度,缩短混料时间,降低挤出压力(便于熔融体可在各种不同型号的设备上加工操作,降低黏合剂的使用温度,改善涂刷时的平滑度)。

⑨利用制品中的增塑剂改善与水的相互作用:亲水的增塑剂增加制品对水的吸附性,增大水活性制品的熟化速度,降低或增大黏着性、引发膨胀等;憎水的增塑剂降低制品对水的敏感性。

⑩有助于液体和固体添加剂的分散性。对易溶于增塑剂的填料、染料以及其他液体添加剂效果更明显。

⑪增加或减弱制品的导电性或绝缘性。

⑫改善制品对燃烧的敏感性,增大阻燃性,抑制生烟量。

⑬增塑生物可降解性。在可生物降解的物质中加入可降解的增塑剂,可增快制品的降解速度。

⑭改善塑料薄膜间的黏着性和振动衰减性。

⑮增加制品的光泽透明度。

⑯改善制品的挥发性,降低该制品的生雾性和制品表面的油滴性。

⑰降低制品的喷霜和结晶性。

⑱改善制品对光的折射性。

⑲改善制品内的低分子量物质向制品表面的迁移性。

⑳增加制品的气体渗透性。

⑳增加聚合物与添加剂混料时的相容性。

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。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。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。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。

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。

增塑剂的分类方法很多。根据分子量的大小可分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂;根据物状可分为液体增塑剂和固体增塑剂;根据性能可分为通用增塑剂、耐寒增塑剂、耐热增塑剂、阻燃增塑剂等;根据增塑剂化学结构分类是常用的分类方法。增塑剂的品种繁多,在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上,作为商品生产的增塑剂不过200多种,而且以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯为最多。

不久前,食品安全信息网发布消息称,同济大学的一项研究证实,食用油塑料桶的增塑剂对人体有害。“用塑料桶装食用油,食用油中会溶进对人体有害的增塑剂。”消息称,同济大学基础医学院厉曙光教授的课题组,曾经分别采集市场上不同品牌和不同出厂日期的塑料桶装大豆色拉油、调和油、花生油,以及市场上销售的散装豆油。测定后发现,几乎所有品牌的塑料桶装食用油中,都含有增塑剂“邻苯二甲酸二丁酯”。据推断,食用油中检出的增塑剂,主要来源于塑料容器。这种增塑剂对人体生殖系统有毒害作用,对男性的毒害要更大一些。

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