增塑剂
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一、增塑剂的定义和分类凡是添加到聚合物体系中,能增加聚合物塑性、柔韧性或膨胀性的物质叫做增塑剂。
一般均为高沸点液体或低熔点固体,主要为前者。
增塑剂分类的方法很多,可以从不同的角度对增塑剂进行分类。
1、按化学结构分类增塑剂可分为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、环氧化合物类、聚酯类、烷基苯磺酸酯类、含氯增塑剂类、以及其他类。
2、按相容性分类分为主增塑剂和辅助增塑剂。
凡能和树脂充分高度相容的增塑剂称为主增塑剂,或称溶剂型增塑剂。
它的分子不仅能进入树脂分子链的无定形区;也能插入分子链的结晶区。
因此它不会渗出而形成液滴、液膜,也不会喷霜而形成表面结晶。
这种主增塑剂可以单独应用。
而辅助增塑剂一般只能进入树脂无定形区域而不能进入分子链的结晶区,也叫做非溶剂性增塑剂,它必须与主增塑剂配合使用,否则会出现渗出或喷霜现象。
3、按分子结构分类按分子结构来分类,增塑剂可分为单体型和聚合型两大类。
单体增塑剂有固定的组成,绝大部分的增塑剂都属于此类。
其相对分子量在300~500之间。
聚合型相对分子质量一般在1000~6000之间。
只有聚酯型和聚氨酯型等少量增塑剂为聚合型增塑剂。
4、按作用方式分类可以分为内增塑剂和外增塑剂。
内增塑剂是在聚合过程中加入第二单体,能进行共聚,对聚合进行改性。
因此内增塑剂实际上是聚合物分子的一部分;另一种情况是在聚合物分子链上引入支链,由于支链在分子结构中的存在,降低了聚合物链与链之间的作用力,也降低了分子链的规整性,从而使分子链之间互相移动的可能性增加,即增加了聚合物的塑性。
外增塑剂一般为低分子量的化合物或聚合物。
将其添加到需要增塑的聚合物中,可增加聚合物的塑性。
外增塑剂通常是高沸点、难挥发的液体或低熔点固体,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。
外增塑剂性能全面,生产和使用比较方便。
本模块讨论的增塑剂是指外增塑剂。
5、按工作特性来分类增塑剂可分为通用型和特殊型两种。
几种常见增塑剂优缺点的比较合成植物脂优点:1.价格低,降低大量的生产成本;2.没有味道;3.不需要改变原有的工艺和配方,提高产品的增塑效果;4与PVC分子相容较好,有效抑制冒油;5增加产品的抗寒性,冬天正常使用;6.电绝缘性能较好。
7.环保无毒!(通过SGS 机构REACH 标准138项认证)缺点:1.比重大;2.颜色发黄。
二辛脂(DOP)优点具有良好的综合性能,混合性能好,增塑效率高,所加工的塑料耐热和耐候性好,挥发性低,电绝缘性能好。
缺点:1.不环保;2.价格高。
二丁酯(DBP)优点:相溶性好,柔软性好。
缺点:1.挥发性及水中溶解度较大;2.耐久性差;3.不环保。
环氧大豆油优点:环境友好,热稳定性,光稳定性,耐溶剂性好,挥发性低。
缺点:容易冒油,在5度的时候容易凝固。
环氧脂肪酸甲酯优点:提高制品的物理性能和延长老化时间,相溶性和分散性好,环保。
缺点:5度的时候会凝固,容易迁移。
乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)优点:耐寒性和耐光性、耐水性好,无毒环保;耐久性和耐污染型号。
缺点:耐寒性不好,容易结晶;不易保存;价格昂贵。
氯化石蜡优点:低挥发性,阻燃电绝缘性好。
缺点:不环保。
对苯二甲酸二辛脂(DOTP)优点:具有耐热耐寒,难挥发,柔软性和电绝缘性能好,环保。
缺点:耐热老化性差,低温时变脆,耐磨性差,易老化。
邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)优点:与PVC相容性较好,即使大量使用也不户析出,,挥发性和迁移性均优于DOP,耐光、耐热、耐老化和电绝缘性能好。
DOP、ATBC替代品品名:合成植物酯(可替代DOP、DBP、ATBC、DOTP等)优势:价格低,增塑效果优异,不冒油,绝对环保!(通过SGS机构REACH 标准138项认证)1.概述:合成植物酯可替代二辛酯(DOP)/二丁酯(DBP)或者ATBC/DOTP等较贵增塑剂使用,以降低企业生产成本,提高产品利润。
2.性能:合成植物酯与PVC树脂粉有着非常优异的相溶性。
增塑剂的种类1.邻苯二甲酸酯类邻苯二田酸酣类是目前最广泛使用的主增塑剂,品种多、产量高,井具有色泽浅、毒性低、电性能好、挥发件小、气味少、耐低温性一般等特点。
目前邻苯二酸酯类的消耗量约占增塑剂总消耗量的80-85%,而其中最常用的是邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异辛酯两种。
邻苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑剂,主要用于聚氯乙烯树脂的加工,还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工,也可用于造漆、染料、分散剂等。
通用级DOP,广泛用于塑料'橡胶'油漆及乳化剂等工业中。
用其增塑的PVC 可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等。
电气级DOP,具有通用级DOP的全部性能外,还具有很好的电绝缘性能,主要用于生产电线和电。
品级DOP,主要用于生产食品包装材料。
医用级DOP,主要用于生产医疗卫生制品,如一次性医疗器具及医用包装材料等。
主要用途:DOP是通用型增塑剂,主要用于聚氯乙烯脂的加工' 还可用于化地树脂' 醋酸树脂' ABS树脂及橡胶等高聚物的加工,也可用于造漆'染料'分散剂等' DOP 增塑的PVC可用于制造人造革'农用薄膜'包装材料'电缆等。
邻苯二甲酸二异辛酯简称DIOP,结构式为,分子量390.56,几乎无色透明粘稠状液体。
相对密度(20C/20 C)0.986,凝点-50C,沸点235C(0.76kpa),闪点218C,折射率(n25D)1.484,粘度(20C)83mpas。
溶于大多数有机溶剂,完全溶于汽油' 矿物油。
微溶于甘油'乙二醇和一些胺类。
难溶于水,25C时水中溶解度V0.01%。
可燃,微毒。
LDmg/kg。
邻苯二甲酸二异辛酯的质量指标色度(Pt-C0 < 50号相对密度(20 C /20 C)0.986 ±0.003酸度(以苯二甲酸计)<0.01%水分<0.1%酯含量> 98%对树脂和橡胶有良好的相容性,性能与DOP类似,但电性能,低温性能和增塑效率稍差,可作为DOP的代用品。
增塑剂的用途增塑剂是一种可以增加塑料可塑性和柔韧性的化学物质。
它们被广泛应用于各种塑料制品的生产中,为我们的生活提供了便利和舒适。
以下是增塑剂的一些主要用途。
首先,增塑剂在塑料制品的生产中起到了至关重要的作用。
它可以使塑料更具有可塑性和延展性,使得塑料制品更容易加工和成型。
这使得增塑剂成为了塑料加工行业中不可或缺的一部分。
通过使用增塑剂,我们可以生产出各种形状的塑料制品,如瓶子、袋子、容器、管道等。
其次,增塑剂可以改善塑料的柔韧性和韧性。
塑料通常具有较高的硬度和脆性,而增塑剂的加入可以降低塑料的硬度,使其更柔软和韧性。
这使得塑料制品更加耐用和具有更好的弹性,能够更好地适应各种使用环境和需求。
另外,增塑剂还可以增加塑料的透明度和光泽。
在一些特殊的塑料制品中,如透明塑料瓶和包装膜等,对于产品的外观质量要求较高,需要具备良好的透明性和光泽度。
增塑剂的加入可以改善塑料的透明度和光泽,使得塑料制品更加清澈和亮丽。
此外,增塑剂还可以增加塑料的抗老化性能。
一些塑料制品在长时间的使用过程中,会受到氧化、紫外线、高温等因素的影响,导致塑料的性能发生变化甚至破坏。
增塑剂的加入可以提高塑料的抗老化性能,延长塑料制品的使用寿命。
还有,增塑剂还可以改善塑料的抗撞击性能。
在一些特殊应用领域中,如汽车制造、建筑材料等,对于塑料制品的抗撞击性能要求较高。
增塑剂的使用可以提高塑料的韧性和冲击强度,从而增强塑料制品的抗撞性能,保护了使用者的安全。
另外,增塑剂还可以改变塑料的表面性能。
有些塑料制品需要具备特殊的表面性能,如防滑、抗刮擦、防粘性等。
增塑剂的加入可以改善塑料的表面性能,使其具备所需的特性。
此外,增塑剂还可以改变塑料的燃烧性能。
一些塑料制品的燃烧性能较差,易燃甚至会产生有害气体。
增塑剂的加入可以降低塑料的燃烧性,改善其燃烧时所产生的气体和剧毒物质,提高塑料制品的安全性。
最后,增塑剂还可以改变塑料的颜色。
有时候我们需要生产具有特定颜色的塑料制品,而增塑剂的使用可以帮助改变塑料的颜色,使其符合我们的需求。
目录增塑剂的分类及介绍 (2)(一) 按同PVC树脂的相容性来分类 (2)(二)根据溶解性来分类 (2)(三) 根据添加的方式来分类 (2)(四)根据应用性能来分类 (2)(五) 根据相对分子质量来分类 (3)(六) 根据化学结构来分类 (3)1. 邻苯二甲酸酯类 (3)2. 脂肪族二元酸酯类 (3)3. 磷酸酯类 (4)4. 脂肪族—元酸酯类增塑剂 (4)5.柠檬酸酯类增塑剂 (4)6. 环氧增塑剂类 (4)7. 石油磺酸苯酚酯类 (5)8. 聚酯增量增塑剂 (5)9. 反应型增塑剂 (5)(一) 邻苯二甲酸酯类 (6)(二) 磷酸酯类 (8)(三) 脂肪族二元羧酸酯 (12)(四) 多元醇酯 (17)(五) 环氧增塑剂 (21)(六) 氯代烷烃增塑剂 (22)(七) 柠檬酸酯增塑剂 (25)(八) 苯多羧酸酯类增塑剂 (29)(九) 聚酯增塑剂和聚合物型增塑剂 (32)(十) 反应型增塑剂 (35)增塑剂的分类及介绍(一) 按同PVC树脂的相容性来分类根据增塑剂同PVC树脂相容性的大小,可以把增塑剂分成主增塑剂、副增塑剂和增量增塑剂三类。
主增塑剂有良好的同PVC 树脂的相容性,质量相容比例可达到1:1,能在PVC中单独使用; 副增塑剂质量相容比例低于1:3 (增塑剂:树脂),一般不在PVC中单独使用,需在适当的主增塑剂下配合使用;增量增塑剂与树脂基本上无或极少有相容性,其质量相容比例低于1:20 (增塑剂:树脂),使用这类增塑剂得到的增塑效率是很有限的,但可以改善某些性能,降低价格。
(二)根据溶解性来分类根据增塑剂对聚合物的溶解性来分类,可以把增塑剂分为溶剂型增塑剂和非溶剂型增塑剂两类。
前者对聚合物有较强的溶剂化作用,可溶解一部分聚合物,而后者的溶剂化作用很小,不能溶解聚合物,只能起溶胀作用。
(三) 根据添加的方式来分类可以分为外增塑剂和内增塑剂,外增塑剂是在塑料配料时加入,而内增塑剂是在树脂合成过程中,作为共聚单体加入,以化学键结合到树脂上去,以提高树脂本身的塑性。
混凝土中添加增塑剂的原理与效果一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、路面等领域的材料。
随着建筑业的快速发展,对混凝土的性能要求也越来越高。
增塑剂作为一种常见的混凝土添加剂,可以在混凝土中起到一定的增强作用,提高混凝土的性能。
本文将从增塑剂的种类、原理、效果等方面进行详细的介绍。
二、增塑剂的种类增塑剂是一种能够改善混凝土力学性能和物理性能的混凝土添加剂。
根据其化学成分和使用特性,增塑剂可以分为以下几类:1. 非离子型增塑剂非离子型增塑剂是一种常见的增塑剂,其分子结构中不含有电离基,不与水分子发生化学反应。
常见的非离子型增塑剂有聚羧酸醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。
2. 阴离子型增塑剂阴离子型增塑剂是一种分子结构中带有负电荷的增塑剂,可以与水分子形成氢键,改善混凝土的流动性和抗裂性能。
常见的阴离子型增塑剂有磷酸盐、硫酸盐、减水剂等。
3. 阳离子型增塑剂阳离子型增塑剂是一种分子结构中带有正电荷的增塑剂,可以与水分子形成静电作用力,改善混凝土的流动性和抗裂性能。
常见的阳离子型增塑剂有胺类、脲类、聚乙烯胺等。
4. 中和型增塑剂中和型增塑剂是一种将非离子型增塑剂和离子型增塑剂相结合的混合型增塑剂,可以同时具备两者的优点,提高混凝土的性能。
三、增塑剂的原理混凝土中添加增塑剂可以改善混凝土的物理性能和力学性能,提高其流动性和抗裂性能。
增塑剂的主要作用机理如下:1. 减少混凝土表面张力增塑剂可以减少混凝土表面的张力,使混凝土表面张力降低到一个较小的值,从而使混凝土的表面张力变小,流动性变好。
2. 改善混凝土的流动性增塑剂可以使混凝土中的颗粒分散均匀,减少颗粒之间的摩擦力,使混凝土更易于流动。
3. 提高混凝土的抗裂性能增塑剂可以使混凝土的内部结构更加紧密,减少混凝土内部的微观裂缝,从而提高混凝土的抗裂性能。
4. 降低混凝土的水灰比增塑剂可以降低混凝土的水灰比,减少混凝土中的水分含量,从而提高混凝土的强度和耐久性。
四、增塑剂的效果混凝土中添加增塑剂可以改善混凝土的物理性能和力学性能,提高其流动性和抗裂性能。
增塑剂1. 增塑剂概述:增塑剂( 又称作塑化剂) 是一种加入到合成树脂和橡胶中,能增加它们的可塑性、柔韧性或膨胀性的有机物质。
增塑剂的作用主要是减弱树脂分子间的次价键,增加树脂分子键的移动性,降低树脂分子的结晶性,增加树脂分子的可塑性。
2. 增塑剂分类:增塑剂种类繁多,分类方法不一。
⑴ 按其与树脂相容性分类,分为主增塑剂、辅助增塑剂。
① 主增塑剂:如邻苯二甲酸类、磷酸酯类、烷基磺酸苯脂类。
② 辅助增塑剂:如脂肪族二元酸脂类、多元醇脂类、脂肪酸单脂类、环氧脂类等。
⑵按应用性能分:可分为七类。
① 耐寒性增塑剂 ②耐热性增塑剂 ③阻燃性增塑剂 ④防霉性增塑剂 耐侯性增塑剂 ⑥无毒性增塑剂 ⑦通用性增塑剂⑶按照化学结构划分为以下各类① 苯二甲酸酯类 ②脂肪族二元酸酯类 ③磷酸酯类 ④多元醇酯类 ⑤苯多酸酯类 ⑥柠檬酸酯类 ⑦聚酯类 ⑧环氧类 ⑨含氯类3.增塑剂DOP 的化学名为邻苯二甲酸二辛脂,是众多增塑剂品种中应用最广泛的一种。
DOP 综合性能好,赖水抽出并具有良好的赖热性。
更重要的是其成本较低,是以石油生产的苯酐和辛醇制得的。
在聚氯乙烯软制品中,DOP 是广泛应用的主增塑剂,在多种合成橡胶中,DOP 具有良好的软化作用。
随着塑料工业的飞速发展, 对增塑剂的需求愈来愈多。
我国增塑剂主要用于聚氯乙烯( PVC)制品和电缆绝缘材料, 其他则用于纤维素、尼龙、聚醋酸乙烯酯、橡胶的软化剂和有机溶剂等。
随着我国建筑塑料( 型材、管材) 、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料制品以及工程塑料等的发展, 将推动我国增塑剂将不断发展。
4.DOP 的合成及实验方案:苯酐与22乙基己醇反应过程分两步进行,第一步是苯酐与醇反应生成单酯的反应是不可逆反应;所以当邻苯二甲酸酐在醇中溶解时,反应即已完成。
第二步是生成的单酯与过量的醇进一步反应生成双酯。
反应原理: CCO OC H 3(C H 2)7O H C C O O H C H 2(C H 2)7O O C O C H 2(CH 2)7C OHOO C H 3(C H 2)7O H C C O O C H2(C H 2)7C H 2(C H 2)7H 2O 按试验方案配比,每次试验称取0.10 mol 苯酐(14.8 g) 、n (2-乙基己醇)/n (苯酐) =2.35 ,共沸剂(甲苯) 200 [mL P/n (苯酐) ]和固体酸催化剂1.4 g 加入到磨口三颈瓶中。
PVC常用增塑剂概论1、定义增塑剂,又称塑化剂。
是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种2、分类对PVC的主要作用A、内增塑剂:既降低了聚合物分子链的结晶度。
例如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。
但是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,因此内增塑剂用的很少。
B、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胀大的作用。
但所吸收液体仅限于能与之发生溶剂化的液体,故凝胶的溶胀对液体有严格的选择性。
一般可分为无限溶胀与有限溶胀两类。
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。
3、增塑剂的作用机理:4、增塑剂的选择PVC是一种强极性聚合物,分子间作用力很大,需加热到一定的温度才能显示出塑性。
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。
增塑剂的使用条件是与树脂有良好的相容性,价格低廉,增塑效率高,增塑速度快,耐久性好(挥发性低、迁移性小、耐抽出性高),环境稳定性好(耐光、耐热、耐菌、耐化学药品和阻燃性好),卫生性好(对人、畜和农作物无毒、不污染、无味),电绝缘性好,粘度稳定性好。
但是没有一种增塑剂能满足所有条件。
在实际使用时,多数是由两种或多种并用以取长补短,获得最佳的增塑效果并达到完善的性能要求。
增塑剂的选用在一个配方中要使制品的所有性能都达到最佳值是不可能的,因此,选用增塑剂时首先要保证主要的性能要求。
介电5、常用增塑剂简介(1)DINP(邻苯二甲酸二异壬酯):邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)是由邻苯二甲酸酐与羰基合成得到的壬醇(主要是3,5,5-三甲基乙醇)酯化而得到的无色透明液体,分子419,酸度(以邻苯二甲酸计)<0.025%,酯含量>99%,相对密度0.965-0.972(25℃),粘度78-120cp(20℃),闪点219℃,折光率1.4812(25℃)。
我国作为主流增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)在欧盟、美国、日本和韩国被禁止使用后,国内生产对上述国家出口产品的企业纷纷寻找DOP代用品。
这个问题我感觉越来越严重。
有的老板反映,它的产品如果被美国查出含有DOP成分是会被退货处理的。
问题究竟有多少严重?如果生产食品包装和儿童玩具这样的产品,安全性要求高一点是可以理解的。
但是,现在的问题是,生产电缆的企业也面临同样的问题。
老板们时常把环保型电缆放在嘴上,可见DOP在普通的工业产品上也被上述国家禁止使用。
这里开列的是一部分无毒或低毒增塑剂的名单。
一、柠檬酸酯增塑剂柠檬酸酯的两个主要品种柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)已获得美国FDA批准作为安全、无毒增塑剂,我国也建议在包装材料中使用。
柠檬酸三丁酯(TBC)是由柠檬酸和正丁醇在催化剂的作用下酯化合成而得,乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)原料为醋酸、柠檬酸、正丁醇。
柠檬酸三丁酯(TBC)因具有相容性好、增塑效率高、无毒、不易挥发、耐候性强等特点而广受关注,成为首选替代邻苯二甲酸酯类的绿色环保产品。
它在寒冷地区使用仍保持有好的挠曲性,又耐光,耐水,耐热,熔封时热稳定性好而不变色,安全经久耐用,适用于食品、医药物品包装、血浆袋及一次性注射输液管等。
TBC对PVC、PP、纤维素树脂都可增塑,其相容性好;TBC与其他无毒增塑剂共用可提高制品硬度,尤其对软的纤维醚更为适用;TBC具无毒及抗菌作用,不滋生细菌,还具有阻燃性,所以它在乙烯基树脂中用量甚大;薄膜、饮料管、食品瓶密封圈、医疗机械、医院内围墙、家庭、饭店宾馆及公共场所等壁板、天花板,食堂灶间、卫生问等更需要此种灭菌阻燃增塑剂;交通工具含国防航空器、战船、战车的车箱内塑料制品也须用此增塑剂;TBC在玩具塑料中用量也非常大;具改善硝化纤维抗紫外能力,是多种香料的溶剂;可增强洗涤剂的去污能力;作化妆品的添加剂、乳化剂,对受伤皮肤可起治疗及营养作用,又可阻止紫外线对皮肤角质层的水分挥发,保护皮肤具滋润性及生理弹性;作润滑油及极压抗摩剂、聚氧乙烯树脂的平滑剂;烟丝中加TBC后可使香烟燃烧时生成的HCN毒气被TBC吸收,从而减少对吸烟者的毒害,TBC 可使烟卷保持韧性而不被折断;作含蛋白质类液体的泡沫去除剂、鞋袜去臭剂、纸张加香助剂、橡胶工业加工防焦剂。