加工助劑第05章__增塑劑

1、增塑劑的功能增塑劑的功能1、使配合劑與聚合物混合容易、使配合劑與聚合物混合容易一般聚合物都較硬，有些助劑也是硬質(zhì)的固體粉一般聚合物都較硬，有些助劑也是硬質(zhì)的固體粉末等，二者就不容易混合；而加入增塑劑末等，二者就不容易混合；而加入增塑劑使聚合物變軟，就容易與配合劑混合均勻。使聚合物變軟，就容易與配合劑混合均勻。2、使混合物變軟加工工藝變良好、使混合物變軟加工工藝變良好增塑劑的加入，大分子間的距離增大，相互作增塑劑的加入，大分子間的距離增大，相互作用力下降，材料的用力下降，材料的Tg、Tf、Tm降低，降低，流動(dòng)性提高，加工性變好流動(dòng)性提高，加工性變好3、制品在常溫下變?nèi)彳?、制品在常溫下變?nèi)彳浺驗(yàn)橹?/p>

2、品的因?yàn)橹破返腡g下降，而在常溫下表現(xiàn)為軟質(zhì)下降，而在常溫下表現(xiàn)為軟質(zhì)4、制品的耐寒性增加、制品的耐寒性增加表現(xiàn)在材料的表現(xiàn)在材料的Tg和脆性溫度和脆性溫度Tb下降下降Tb：在低溫下材料承受應(yīng)力時(shí)只發(fā)生很小形變就：在低溫下材料承受應(yīng)力時(shí)只發(fā)生很小形變就斷鏈破壞的溫度斷鏈破壞的溫度 因?yàn)榇蠓肿娱g有增塑劑小分子的存在，分子因?yàn)榇蠓肿娱g有增塑劑小分子的存在，分子間距離增大，作用力下降，大分子鏈的活動(dòng)能力間距離增大，作用力下降，大分子鏈的活動(dòng)能力加強(qiáng)。加強(qiáng)。1、非極性增塑劑、非極性增塑劑起溶劑化作用，增大大分子間的距離，降低其作用力，增塑起溶劑化作用，增大大分子間的距離，降低其作用力，增塑效果與增塑劑

3、的體積成正比效果與增塑劑的體積成正比2、極性增塑劑、極性增塑劑起屏蔽作用，增塑劑分子的極性基團(tuán)與聚合物分子的極性基團(tuán)起屏蔽作用，增塑劑分子的極性基團(tuán)與聚合物分子的極性基團(tuán)相互吸引，從而取代了聚合物分子間基團(tuán)的相互吸引，降低聚相互吸引，從而取代了聚合物分子間基團(tuán)的相互吸引，降低聚合物分子間的作用力。增塑劑的增塑效果與分子數(shù)成正比，同合物分子間的作用力。增塑劑的增塑效果與分子數(shù)成正比，同時(shí)體積效應(yīng)也起作用。時(shí)體積效應(yīng)也起作用。vHRTCEDV式中： Hv：25時(shí)每摩爾溶劑的蒸發(fā)熱(J)； Hv-12348.7+99.2Tb+0.837Tb2,Tb為溶劑的沸點(diǎn)(K)； R：氣體常數(shù)R=8.3192J

4、/(mol.K)； V：溶劑在溫度T時(shí)的摩爾體積(mL)，V=M/d，M為分子 量，d為在T時(shí)的密度。121212gggTTTK式中 Tg：塑化物的玻璃化溫度； Tg1、Tg2：分別為增塑劑和聚合物的玻璃化溫度；1、2：分別為增塑劑和聚合物的重量分?jǐn)?shù)；K：常數(shù)（對(duì)某一增塑劑聚合物體系），即軟 化溫度的降低系數(shù)。43238527.9 10 PaL IGCDP（）式中：L：試樣長(zhǎng)(cm)；C：試樣寬(cm)；D：試樣厚(cm)；P：振動(dòng)周期(s)；I：系統(tǒng)開(kāi)始擺動(dòng)的一瞬間的慣性；：試樣的形狀因素，為C/D的函數(shù)。2()()()()H OHOACEtOHMMfMfMfMf含水酸性酒精庚烷脂肪式中fT

5、為食品類(lèi)型分布值，是反映與食品包裝材料接觸食品的性質(zhì)。 每天飲食中的 助劑濃度C由M乘以CF系數(shù)（消費(fèi)系數(shù)，指與特定包裝材料接觸的食品重量對(duì)全部包裝食品的總重量之比）得到。假如人體每天攝入食物總量為3kg，則估計(jì)每天助劑的攝入量（EDI）可用下式算出：EDI=(3000g/d)MCF按塑化效率分：按塑化效率分：1、主增塑劑：凝膠化能力強(qiáng)、不易析出，單獨(dú)使用也能發(fā)揮很、主增塑劑：凝膠化能力強(qiáng)、不易析出，單獨(dú)使用也能發(fā)揮很好增速效果的一類(lèi)增塑劑。與好增速效果的一類(lèi)增塑劑。與PVC用量之比可達(dá)用量之比可達(dá)150：100而沒(méi)而沒(méi)有滲出現(xiàn)象。如有苯酐酯類(lèi)如有滲出現(xiàn)象。如有苯酐酯類(lèi)如DOP、DBP和磷酸酯

6、類(lèi)和磷酸酯類(lèi)TCP、TPP等等COOR1COOR2POR1OR2OR3O2、輔助增塑劑：凝膠化能力低，起功能性作用，單獨(dú)使用時(shí)、輔助增塑劑：凝膠化能力低，起功能性作用，單獨(dú)使用時(shí)增速效果不太好，與主增塑劑協(xié)同使用。增速效果不太好，與主增塑劑協(xié)同使用。如耐寒性增塑劑如耐寒性增塑劑DOS，DOA，多為脂肪族二元酸酯；，多為脂肪族二元酸酯；聚酯增塑劑：分子量聚酯增塑劑：分子量2000-8000，耐揮發(fā)、耐遷出，但塑化效，耐揮發(fā)、耐遷出，但塑化效率低；率低；環(huán)氧增塑劑：具有熱穩(wěn)定性作用，無(wú)毒或低毒。環(huán)氧增塑劑：具有熱穩(wěn)定性作用，無(wú)毒或低毒。按性能劃分：按性能劃分：耐寒性增塑劑：耐寒性增塑劑：DOS，D

7、OA耐熱耐光：環(huán)氧十八酸鋅酯，環(huán)氧大豆油等耐熱耐光：環(huán)氧十八酸鋅酯，環(huán)氧大豆油等阻燃：磷酸酯類(lèi)增塑劑，氯化石蠟等阻燃：磷酸酯類(lèi)增塑劑，氯化石蠟等無(wú)毒：環(huán)氧大豆油無(wú)毒：環(huán)氧大豆油抗菌：以磷酸酯最好抗菌：以磷酸酯最好3、增量劑：塑化效率很差，但便宜，降低成本用。如氯化、增量劑：塑化效率很差，但便宜，降低成本用。如氯化石蠟等石蠟等1、鄰苯二甲酸酯類(lèi)注：CA：醋酸纖維素；CAB：醋酸丁酯纖維素；CAP：醋酸丙酯纖維素； CN：硝酸纖維素；CP：丙酸纖維素；PVCA：聚氯乙烯醋酸乙烯。按化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分按化學(xué)結(jié)構(gòu)劃分五、增塑劑的選用原則五、增塑劑的選用原則相容性、穩(wěn)定性相容性、穩(wěn)定性（1）溶解度參數(shù)）溶解度

8、參數(shù)增塑劑與聚合物的溶解度參數(shù)相近，相容性才較好。鄰苯二增塑劑與聚合物的溶解度參數(shù)相近，相容性才較好。鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑具有較全面的性能，可作為主增塑劑使用。甲酸酯類(lèi)增塑劑具有較全面的性能，可作為主增塑劑使用。DOP使用最普遍的品種。使用最普遍的品種。（2）分子量）分子量增塑劑分子量越小，在聚合物中活動(dòng)能力越大，滲透力也就大，增塑劑分子量越小，在聚合物中活動(dòng)能力越大，滲透力也就大，容易混勻，增塑效果好，但穩(wěn)定性差。容易混勻，增塑效果好，但穩(wěn)定性差。當(dāng)分子量相近時(shí)，芳香結(jié)構(gòu)的增塑劑與當(dāng)分子量相近時(shí)，芳香結(jié)構(gòu)的增塑劑與PVC相容性比脂肪結(jié)構(gòu)的相容性比脂肪結(jié)構(gòu)的好。分子量相近時(shí)，正構(gòu)醇結(jié)構(gòu)形成的酯

9、塑化效率、耐揮發(fā)性、好。分子量相近時(shí)，正構(gòu)醇結(jié)構(gòu)形成的酯塑化效率、耐揮發(fā)性、耐低溫型等優(yōu)于異構(gòu)醇結(jié)構(gòu)的酯。耐低溫型等優(yōu)于異構(gòu)醇結(jié)構(gòu)的酯。（3）分子結(jié)構(gòu)：）分子結(jié)構(gòu)：主要是基團(tuán)，基團(tuán)體積大，增塑劑在聚合物中就不易運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定主要是基團(tuán)，基團(tuán)體積大，增塑劑在聚合物中就不易運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定性增強(qiáng)；另外基團(tuán)結(jié)構(gòu)也影響溶解度參數(shù)，比如：鄰苯結(jié)構(gòu)的二性增強(qiáng)；另外基團(tuán)結(jié)構(gòu)也影響溶解度參數(shù)，比如：鄰苯結(jié)構(gòu)的二甲酸酯類(lèi)增塑劑塑化效率就比對(duì)苯結(jié)構(gòu)的二甲酸酯類(lèi)增塑劑要好。甲酸酯類(lèi)增塑劑塑化效率就比對(duì)苯結(jié)構(gòu)的二甲酸酯類(lèi)增塑劑要好。選用增塑劑注意事項(xiàng)：選用增塑劑注意事項(xiàng)：1、相容性和穩(wěn)定性的協(xié)調(diào)、相容性和穩(wěn)定性的協(xié)調(diào)一般要求溶

10、解度參數(shù)相近，為了穩(wěn)定性要求分子量大些。在實(shí)際一般要求溶解度參數(shù)相近，為了穩(wěn)定性要求分子量大些。在實(shí)際使用中，以能混進(jìn)去不易析出來(lái)為準(zhǔn)則，注重實(shí)際效果使用中，以能混進(jìn)去不易析出來(lái)為準(zhǔn)則，注重實(shí)際效果2、使用性能特點(diǎn)、使用性能特點(diǎn)增塑劑會(huì)直接影響制品的性能。耐熱制品應(yīng)選用遷移性小的；增塑劑會(huì)直接影響制品的性能。耐熱制品應(yīng)選用遷移性小的；耐寒制品要考慮其凝固點(diǎn)，更具制品使用場(chǎng)合還要考察阻燃、耐寒制品要考慮其凝固點(diǎn)，更具制品使用場(chǎng)合還要考察阻燃、電性能、毒性等問(wèn)題。必須全面了解不同增塑劑的使用性能特點(diǎn)電性能、毒性等問(wèn)題。必須全面了解不同增塑劑的使用性能特點(diǎn)4、其他助劑的影響、其他助劑的影響填充劑、著色劑等對(duì)增塑劑會(huì)有不同程度的吸收等，應(yīng)適當(dāng)增加填充劑、著色劑等對(duì)增塑劑會(huì)有不同程度的吸收等，應(yīng)適當(dāng)增加或減少增塑劑的用量或減少增塑劑的用量5、增塑劑用量、增塑劑用量用量對(duì)制品性能影響很大，一般增塑劑用量相對(duì)較大，還要考慮用量對(duì)制品性能影響很大，一般增