生產(chǎn)增塑劑-作用原理及其發(fā)展方向

自由體積理論凝膠理論潤滑性理論增塑劑作用機(jī)理

三種理論1.潤滑理論不能說明增塑過程的復(fù)雜機(jī)理，而且還可能與塑料的潤滑作用原理相混淆。認(rèn)為增塑劑的加入能促進(jìn)聚合物鏈段和大分子的運(yùn)動(dòng)，像潤滑劑一樣減小分子間摩擦力，增加大分子鏈的活動(dòng)能力，使粘度變小，流動(dòng)性增加，易于成型加工。聚合物的性質(zhì)不會(huì)明顯改變。認(rèn)為未增塑無定型聚合物抵抗變形的能力是因內(nèi)部的“凝膠”所致，這種“凝膠”是由大分子鏈間的物理交聯(lián)點(diǎn)形成的，增塑劑的作用是使“凝膠”溶劑化，拆散部分物理交聯(lián)點(diǎn)（纏結(jié)點(diǎn)），減小分子間力，使大分子間相對滑移更容易。2.凝膠理論適用性增塑劑用量大的極性聚合物的增塑認(rèn)為由于增塑劑進(jìn)入聚合物分子鏈間，使間距增大，體系自由體積增加，導(dǎo)致玻璃化溫度Tg降低。3.自由體積理論不能解釋許多聚合物在增塑劑量低時(shí)所發(fā)生的反增塑現(xiàn)象等。缺點(diǎn)

反增塑現(xiàn)象一般認(rèn)為，反增塑作用的原因在于少量增塑劑增加了自由體積，使高分子鏈易于移動(dòng)，促進(jìn)了無定形區(qū)定向并結(jié)晶

當(dāng)增塑劑的用量減少到一定程度后反而會(huì)引起高分子材料硬度增大、伸長率減小、沖擊強(qiáng)度降低的現(xiàn)象?，F(xiàn)象原因62023/11/13但這些理論都有局限性，不能完全解釋增塑劑的復(fù)雜原理。削弱聚合物分子間的次價(jià)鍵，即范德華力；氫鍵增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性分子間的相互作用力，包括取向力、誘導(dǎo)力、色散力表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、轉(zhuǎn)化溫度和脆化溫度的下降，以及伸長率、曲撓性和柔韌性的提高增塑機(jī)理：普遍被認(rèn)可的觀點(diǎn)結(jié)論高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子鏈間聚集作用的削弱而造成的。2.9增塑劑的發(fā)展趨勢1.提高增塑劑的耐久性2.提高塑料的衛(wèi)生性3.開發(fā)功能性的增塑劑4.降低增塑劑的成本抗靜電增塑劑耐熱型增塑劑阻燃型增塑劑耐污染增塑劑近年來，人們愈來愈重視提高增塑劑的耐久性，使之能夠在各種環(huán)境條件下長期使用。提高增塑劑耐久性的主要方法是增大增塑劑的分子量。1.提高增塑劑的耐久性增塑劑的分子量與其性能如抽出性、防霧性、耐遷移忭、不揮發(fā)性等密切相關(guān)。分子量大，則抽出性低、遷移性小，揮發(fā)性低．但相容性差，合成相對困難。

近年來聚酯類增塑劑發(fā)展很快。聚酯類增塑劑是目前增塑劑開發(fā)研究領(lǐng)域頗為活躍的研究課題。這是由于一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)VC軟制品的性能要求更加苛刻，傳統(tǒng)的單體型增塑劑品種無法滿足這些耐熱、耐久和耐候性要求。提高分子量無疑是解決這些技術(shù)難題的關(guān)鍵，也符合塑料助劑品種開發(fā)的總體趨勢。Henkcl公司開發(fā)的Plastolein9785屬于低成本壬二酸基聚酯增塑劑、色澤深、耐寒、耐候性好。適用于電線電纜線。日本旭電化公司開發(fā)的HPN一3130，屬于非遷移性、耐候性、耐寒性好的聚酯類增塑劑。1提高增塑劑的耐久性1980年美國國家癌癥研究所發(fā)表的資料認(rèn)為。DOP、DOA對大白鼠及小白鼠有致癌性、這引起人們對毒性問題的關(guān)注和議論。研究鄰苯二甲酸酯和DOA等的代用品成為增劑開發(fā)的一大趨勢。如無毒增塑劑乙酰檸檬酸酯等的開發(fā)，用植物油為原料制備增塑劑等。近年來，由于環(huán)氧化工藝的改進(jìn)，一些滿足高衛(wèi)生性要求的低臭、低味環(huán)氧增劑品種相繼見諸報(bào)道。2.提高增塑劑的衛(wèi)生性最近國外報(bào)道了新開發(fā)的乙酰檸檬酸三丁酯品種Estfalex，據(jù)稱遷移性小，不僅用于食品包裝的PVC膜，亦可作為（聚丙烯）pp增塑劑。隨著衛(wèi)生法規(guī)的日益完善，世界范圍內(nèi)檸酸酯的消耗量正逐年上升。比較著名的產(chǎn)品有Witco公司Argus部的非溶劑法環(huán)氧大豆油品種Drapex6.8s環(huán)氧妥爾油Drapex4.4，這兩種產(chǎn)品均能滿足PVC飲料瓶的要求。Atochem公司也推出了牌號為Vikoflex7170-LO的低揮發(fā)環(huán)氧大豆油產(chǎn)品，適用于食品包裝材料。2.提高增塑劑的衛(wèi)生性①抗靜電增塑劑.PVC是良好的電絕緣性，但容易進(jìn)行靜電積累，靜電的存在往往給許多應(yīng)用帶來麻煩甚至災(zāi)害，消除靜電的一般方法是在其配方中添加抗靜電劑，而在增塑劑分子內(nèi)引入抗靜電基團(tuán)不失為積極舉措。就結(jié)構(gòu)而言，抗靜電增塑劑的分子內(nèi)多含醚基官能團(tuán)。3.開發(fā)功能性增塑劑②耐熱型增劑。

家用電器、辦公機(jī)器迅速普及并逐求輕量化，安全化和高性能。其中使用電線及其他軟制品材料的耐熱性顯得相當(dāng)重要，耐熱型增塑劑的市場進(jìn)一步擴(kuò)大，苯多酸酯類增塑劑無論在耐熱性、非移動(dòng)性和耐候性方面都優(yōu)于偏苯二酸酯。耐高溫隔熱材料3.開發(fā)功能性增塑劑③阻燃增塑劑。PVC樹脂具有自熄性，而多數(shù)制品由于配合大量的可燃性增塑劑而使其阻燃性顯著下降，阻燃增塑劑兼?zhèn)渥枞己驮鏊軆煞N功能，賦予制品良好的阻燃增塑效果。一般來說，阻燃增塑劑的分子內(nèi)含有P、Cl、Br等阻燃性元素，除磷酸酯類增劑和氯化石蠟、氧化脂肪酸酯類增塑劑外，最近，國內(nèi)外相繼報(bào)道了溴代鄰苯二甲酸酯類阻燃劑的合成及應(yīng)用研究報(bào)告，有望付諸工業(yè)化用。3.開發(fā)功能性增塑劑④耐污染增塑劑。

耐污染性是高填充PVC地