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增塑剂的主要性能与分类

浏览:225 发表时间:2020-05-04 14:01:31

塑化剂是在工业生产上被广泛使用的高分子材料助剂,又称增塑剂

凡是添加到聚合物材料中能使聚合物塑性增加的物质都称为塑化剂。塑化剂的使用可以改善高分子材料的性能,降低生产成本,提高生产效益。   是一类重要的化工产品添加剂,作为助剂普遍应用于塑料制品、混凝土、泥灰、水泥、石膏、化妆品及清洗剂等材料中,特别是在聚氯乙烯塑料制品中,为了增加塑料的可塑性和提高塑料的强度,需要添加邻苯二甲酸酯,其含量有时可达产品的50%。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,使其柔韧性增强,容易加工,可合法用于工业用途,广泛存在于食品包装、化妆品、医疗器材,以及环境水体中。例如保鲜膜、食品包装、玩具等。

塑化剂种类很多,包括邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯等。狭义的塑化剂主要是指邻苯二甲酸酯类物质,是邻苯二甲酸形成的约30种酯类的统称,目前它是塑化剂的主体,主要由1个刚性平面芳环和2个可塑非线性脂肪链组成。

邻苯二甲酸酯类化合物一般在常温下为无色透明的油状黏稠液体,属脂溶性物质,易溶于甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂,大多数是高沸点、低挥发度的液体,少数则是熔点较低的固体,其合成通常是由萘和邻二甲苯催化氧化生成邻苯二甲酸酐,然后邻苯二甲酸酐与各种醇类酯化而获得。 难溶于水,比重与水接近,与塑料分子的相溶性较好,两者间主要由氢键或范德华力结合,彼此保持相对独立的化学性质。可增加聚合物材料的延展性和柔韧性,改善加工性能,提高塑料制品的强度。

塑化剂通常在结构上具有极性或部分具有极性,是高沸点、难挥发与聚合物有良好混溶性的液体或低熔点固体。塑化剂分布在大分子链之间,能降低分子间作用力,使聚合物粘度降低,柔韧性增强。塑化剂分为主、副增塑剂两大类,主塑化剂的作用是与树脂很好的相容,其渗透性小、挥发性低,可提高塑化效率。

常用的主塑化剂有邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类。副塑化剂又称为辅助塑化剂,其主要作用是与主塑化剂并用,以达到降低成本的作用,常用副塑化剂有脂肪族二元酸酯等耐寒型和环酯塑化剂。

塑化剂的种类不同对制品的性能影响有差异,在实际生产中极少单独使用一种塑化剂,常几种塑化剂混用,性能互补,达到良好的塑化效果。

塑化剂主要有脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。目前世界上已经研制和生产了上千种塑化剂,应用较多的有300~400种,我国生产的塑化剂约有100~110种。

很多医用塑料用品如导管、输液袋等,也都含有这种物质。塑化剂产品种类多达百余种,自20世纪20年代末开始使用,邻苯二甲酸酯类化合物很快取代了当时用作塑化剂、气味很大且易挥发的樟脑。1935年,随着聚氯乙烯工业化生产,邻苯二甲酸酯类化合物得到了更广泛的应用,逐渐成为塑化剂的主体,约占塑化剂总产量的80%左右。这类塑化剂有良好的防水性及防油性,常温下为无色透明的油状液体,难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙醚等多种有机溶剂。包括邻苯二甲酸酯类物质在内的塑化剂均是石油化工产品,只能在工业上使用,根本不是合法的食品添加剂,且具有毒性,因此禁止添加进任何食物、药品和保健品中。


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