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增塑剂的品种、性能及应用探析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于增塑剂的种类繁多,性能不同,用途各异,因此分类方法也有多种。邻苯二甲酸酯类 邻苯二甲酸酯类增塑剂具有理想的工作特性,成本较低,品种多,产量大,其产量占增塑剂总产量的80%左右,常作为主增塑剂使用。表2-1 邻苯二甲酸酯类增塑剂的主要品种、性能和应用(续)(续)脂肪族二元酸醇类 这是一类辅助增塑剂,其最突出的优点是耐寒性好,常用于耐寒制品中。表2-4 环氧酯类增塑剂的主要品种、性能和应用1)氯化石蜡。

增塑剂的品种、性能及应用探析

由于增塑剂的种类繁多,性能不同,用途各异,因此分类方法也有多种。下面按化学结构详细介绍各类增塑剂的性能和用途。

(1)邻苯二甲酸酯类 邻苯二甲酸酯类增塑剂具有理想的工作特性,成本较低,品种多,产量大,其产量占增塑剂总产量的80%左右,常作为主增塑剂使用。邻苯二甲酸酯类增塑剂的主要品种、性能和应用见表2-1。

表2-1 邻苯二甲酸酯类增塑剂的主要品种、性能和应用

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(续)

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(2)脂肪族二元酸醇类 这是一类辅助增塑剂,其最突出的优点是耐寒性好,常用于耐寒制品中。主要品种有DOA、DOZ和DOS(见表2-2),其中DOS的耐寒性最佳。这三种增塑剂一般均和DOP并用,效果较好。

表2-2 脂肪族二元酸醇类增塑剂的主要品种、性能和应用

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(续)

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(3)磷酸酯类 磷酸酯类增塑剂也为一类主增塑剂,其突出特点为阻燃性和抑菌性,常用于要求阻燃的制品中,部分代替DOP。磷酸酯类增塑剂的主要缺点为毒性大,除磷酸二苯辛酯外,都有毒性,不宜用于同食品、皮肤接触的制品中。磷酸酯类增塑剂的主要品种、性能和应用见表2-3。

表2-3 磷酸酯类增塑剂的主要品种、性能和应用

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此外还有磷酸三(二甲苯)酯(TXP)和磷酸三丁酯(TBP)等。

(4)环氧酯类 主要品种为环氧油类和环氧酯类,耐热性、耐迁移性及耐光性好,并兼增塑与润滑作用于一体,主要品种、性能和应用见表2-4。

(5)含氯类增塑剂 主要品种为氯化石蜡,突出优点为阻燃性好,且价格低,又具有良好的电绝缘性。但这类增塑剂增塑效率低,与PVC相容性差,又有毒性,一般作为辅助增塑剂用,常用于电线板材

表2-4 环氧酯类增塑剂的主要品种、性能和应用

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1)氯化石蜡。含氯量30%~70%,常用含氯42%类型、52%类型,其挥发性低,不燃,无臭,无毒,价廉,但耐寒性及耐候性较差,加入0.2质量份酚类稳定剂可提高氯化石蜡的热稳定性。广泛用于电缆料、地板料、压延板材、软管、薄膜、人造革塑料鞋等。

2)五氯硬脂酸甲酯(MPCS)。浅黄色油状液体,耐油性和耐水性较好,阻燃,但稳定性、耐寒性差,有特殊臭味。可用于电线、耐油软管等。

(6)烷基磺酸苯酯类 主要品种是烷基磺酸苯酯,也叫石油酯(M-50,或T-50),浅黄色透明液体,平均相对分子质量390,密度1.03~1.07g/cm3(25℃时),凝固点小于-10℃,不溶于水,溶于大多数有机溶剂,作辅助增塑剂,性能比较全面,但耐寒性不及DOP,一般多和DOP并用,受强光照射易变黄。(www.xing528.com)

(7)多元醇酯类 主要品种有一缩二乙二醇二苯甲酸酯(DEDB)、甘油三醋酸酯、甘油三丁酸酯。DEDB耐污染,耐油、水抽出性好,但耐寒性差,适用于地板料、床板;甘油三醋酸酯、甘油三丁酸酯均无毒,多用于纤维素塑料。

(8)聚合型增塑剂 这类增塑剂的突出优点是耐热性及耐久性好,主要用于高温和耐油场合。具体品种有:

1)己二酸丙二醇聚酯(G50)。相对分子质量一般在1500~4000,黄色透明粘稠液体至固体状物,因为相对分子质量大,所以挥发性小,耐抽出性、耐迁移性好,常用于耐久性制品,但缺点是相容性差,塑化效率低。

2)癸二酸丙二醇聚酯(G25)。密度1.06g/cm3(4℃时),与G50相似。一般均与DOP类并用,多用于汽车电线电缆、电冰箱等长期使用的制品中。

(9)偏苯三酸酯类 偏苯三酸酯类增塑剂,兼有单体型和聚合型两种增塑剂的优点,挥发性低,迁移性小,耐抽出、耐久性类似聚酯型增塑剂,而相容性好,加工性良,耐低温性类似于DOP。

1)偏苯三酸三辛酯(TOTM)。无色至淡黄色粘稠油状液体,密度0.988g/cm3(25℃时),着火点290℃,粘度0.3Pa·s(20℃时)。

2)偏苯三酸三(正辛正癸酯)(NODTM)。无色至淡黄色油状液体,平均相对分子质量589,密度0.980g/cm3(25℃时),闪点266℃,着火点299℃,粘度11.5×10-3Pa·s(20℃)。

(10)其他增塑剂

1)季戊四醇脂肪酸酯。密度0.9974g/cm3(25℃时),沸点261℃,闪点247℃,着火点272℃,为耐热性增塑剂,热稳定性及电绝缘性都极好,常用于耐高压电线电缆中。

2)季戊四醇四苯甲酸酯。固体状物,相对分子质量552,密度1.2801g/cm3(25℃时),熔点95℃,为PVC的固体增塑剂,性能全面,还可作为加工助剂,改善压延缠卷性。

3)马来酸二丁酯(顺丁烯二酸二丁酯)。透明油状液体,密度0.99g/cm3(20℃时),沸点175℃,可与多种树脂共聚,即所谓内增塑刺,对一般不容易增塑的树脂,如聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸酯类,可有效地增塑,还可以提高PVC制品的光洁度和透明度,缺点是挥发性大。

4)对苯二甲酸二辛酯(DOTP)。相对分子质量和DOP一样为390.3,挥发性低于DOP,为0.04%(DOP为0.19%),闪点高于DOP,为209℃(DOP为191℃),耐热性能优于DOP,DOP用于电缆料时,长期使用温度为65℃,而采用DOTP则可达到70℃,其相容性、电气绝缘性、耐寒性、热稳定性均良好。

5)PVC用高分子增塑剂。除前述聚合型增塑剂外,还有适于PVC用的高分子增塑剂,如聚己内酯PCL—300和PCL—700;乙烯-醋酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物ELVALOY—741和ELVALOY—742;乙烯-二氧化碳共聚物(ES02);乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等,EVA也起增韧剂作用。其中PCL—300的相对分子质量为15000,PCL—700的相对分子质量为40000,ELVALOY—741的相对分子质量为2500000。

6)废天然油代替增塑剂。如废茶子油、废芝麻油、废鱼油、废贝肉油、麦麸油等,均可代替三分之一用量以下的DOP类增塑剂,若替代量超过三分之一,则影响制品的性能,如易脆、易渗出油。如果制品有特殊气味,可以在配方中添加微量的香料。

(11)特殊性能增塑剂

1)耐寒性增塑剂。能够使塑料制品在较低温度环境中有较好柔软性的增塑剂有癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯和磷酸三辛酯等。

2)耐热性增塑剂。能够使塑料制品在受热时提高耐高温性能的增塑剂有苯二甲酸双十三醇酯、偏苯三酸酯等。

3)耐热耐光性增塑剂。能够抑制塑料制品在高温、光照下分解、变色老化用增塑剂有环氧硬脂酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯和环氧大豆油等。

4)阻燃性增塑剂。能够阻止塑料制品燃烧的增塑剂有磷酸三甲苯酯和含氯量为52%的氯化石蜡等。

5)无毒性增塑剂。食品包装医疗器械用塑料制品的成型原料配方中要加无毒性增塑剂。如苯二甲酸酯、环氧大豆油和环氧四氢苯二甲酸酯等。

6)耐菌性增塑剂。塑料制品用耐菌性增塑剂有磷酸酯、氯化石蜡和苯二甲酸酯等。

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