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第2章增塑剂详解


f.浊点比较法
聚合物与增塑剂的溶液在冷却下变成浑浊状态 时的温度为浊点T(℃),浊点越低,聚合物与增塑 剂的相容性越好。
d.介电常数法 介电常数是分子极性的函数,受分子的偶极矩
和分子间氢键影响很大。对PVC而言,增塑剂的 介电常数为4—8时相容性好。将溶解度参数与介 电常数结合起来考虑的方法效果较好。
e.黏度比较法 比较某聚合物在不同增塑剂(等量)中形成的分散
体系的黏度也可比较相容性,黏度大,则说明相 容性好,否则相容性较差。因为如果相容性好, 则分子链伸展程度高,妨碍液体流动,而相容性 差,分子链卷曲程度大,对液体流动影响较小。
b.相似相容法 增塑剂与树脂结构相似时相容性就好,例如
邻苯二甲酸酯类在烷基碳原子数为4-10时与 PVC相容良好,碳原子数进一步增大则因极性 降低而相容性急剧下降。
c.溶解度参数(δ)法 比较增塑剂与聚合物材料的溶解度参数δ判
定其相容性,溶解度参数相近的相容性就好, PVC用增塑剂的溶解度参数一般在8.2—11.4 之间。
8:20的聚氯乙烯/乙酸乙烯共聚物,用苯二 甲酸酯或磷酸酯增塑后,制成的留声机片 可代替古老的紫胶唱片。
1.5 增塑剂的工艺功用
1,作为加工助剂
作用如内润滑剂 较低的加工温度 减少对金属表面的粘附 降低熔点的粘度 改善延展性 较低的薄膜成型温度 改善颜料和填料的润湿和分散
增塑剂的工艺功用
1.2 增塑剂的定义
凡能和树脂均匀混合,混合时不发生化学 变化,但能降低物料的玻璃化温度和塑料 成型加工时的熔体黏度,且本身保持不变, 或虽起化学变化但能长期保留在塑料制品 中并能改变树脂的某些物理性质,具有这 些性能的液体有机化合物或低熔点的固体, 均称为增塑剂。
1.3 增塑剂的历史与发展
实际上,增塑技术早在原始社会就已 被运用,增塑剂也起始于原始人类的 发明。例如:
单体型增塑剂和聚合型增塑剂
单体型增塑剂是分子量较低的化合物,一般有 明确的结构和分子量,相对分子质量多在 200~500之间。
聚合型增塑剂是分子量较大的线型聚合物,平 均分子质量在1000以上,其挥发性小,耐迁移, 耐抽出,还可以改善塑料的力学强度。
1.7 增塑剂的性能
1.7.1 理想增塑剂应满足条件 与高聚物的相容性好;增塑效果好;耐热、耐 寒性好;耐候性好;迁移性小;挥发性小;耐 水、耐油、耐溶剂;阻燃性好;耐菌性好;绝 缘性能好;无色、无味、无臭、无毒;价廉易 得。
1.6 增塑剂的分类
按相容性,分为主增塑剂和辅助增塑剂 按作用方式,分为内增塑剂和外增塑剂 按应用性能,分为通用增塑剂,耐寒增塑剂,耐热增
塑剂等 按化学结构,分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、
磷酸酯、环氧化合物等 按对聚合物的溶解性,分为溶剂型增塑剂和非溶剂型
增塑剂 按分子量大小,分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂
第2章 增塑剂
目录
1. 概述 2. 增塑机理 3. 增塑剂的种类 4. 增塑剂的应用 5. 邻苯二甲酸的生产工艺
1 概述
1.1 前言
增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种, 对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的发 展起着决定性作用。目前,各种新型塑料 已渗透到工农业,运输,交通,医药,食 品,服装,建筑,国防等各个领域。现代 的增塑剂工业已发展成为以石油化工为基 础,以邻苯二甲酸酯为核心的多品种,大 生产的化工行业。
•陶器——粘土加水
原始社会·白陶鬶
战袍武士俑头部 秦
古时候用“油”溶于沥青来制防水 材料用于防水、填补船缝等,这里 “油”起增塑剂作用
还有皮革中用鲸油使之柔软,鲸油 便是最持久的增塑剂
•软糖或甜点心——明胶加水
水果软糖
现代增塑剂工业的最直接渊源是 ——表面涂料的开发
1856年,Marius Pellen :“特殊漆” Alexander Parkes :硝基漆 Paris Berard :高度光泽防水材料
内增塑剂和外增塑剂
内增塑
化学方法
链结构不规则,内聚力较 弱,使用温度较窄,必须 在聚合过程中作为共聚单 体加入,以化学键结合在 树脂上,以提高聚合物的 塑性。
如:氯乙烯与硬脂酸乙烯 的共聚;纤维素的硝化或 乙酰化
外增塑
物理方法
在配料过程中加入,增塑 剂与树脂间无化学键结合; 性能较全面,生产使用方 便,应用范围广,但易迁 移和挥发而损失
主增塑剂和辅助增塑剂
能和树脂充分相容的增塑剂,称主增塑剂,或 溶剂型增塑剂。可以单独使用,质量相容比例 可达1:1(增塑剂:树脂)。
辅助增塑剂一般只能进入树脂无定形区域,不 能进入树脂分子的结晶区,必须与主增塑剂配 合使用,以增加相容性,质量相容比例低于1: 3(增塑剂:树脂)。
增量剂与树脂的相容性更差,质量相容比例低 于1:20,能改善某些性能,降低成本的作用。
2,对产品型能的影响(10%以上)
增塑聚合物 降低弹性模量和断裂拉伸强度 提高延伸性和断裂伸长率 改进柔软性 改进可逆弯曲强度 改进韧性和冲击强度
增塑剂的工艺功用
2,对产品型能的影响(10%以上)
降低玻璃化转变温度 扩张聚合物在较低温度下的可应用型 改进对各种基料的粘合 提高或降低薄膜的封口性 改进润滑性能和减少摩擦 减少静电充电能力 改进表面光泽和外观
屋顶涂料 漆器 :多层桐油经干燥、雕刻而成
扬州漆器
虎座鸟架鼓
1870年,赛璐珞(硝酸纤维素)—现代塑 料和增塑的起点
樟脑的替代品 —磷酸酯(1912 磷酸三苯 酯)、苯二甲酸酯(1935 苯二甲酸丁•苄 酯)、磺酰胺类等
赛璐珞制品
1.4 增塑剂和聚氯乙烯树脂
增塑剂和聚氯乙烯有着相互依赖、相互发 展的紧密关系。对聚氯乙烯工业的发展起 了重大的促进作用。 例如:
1.7 增塑剂的性能
1.7.2 增塑剂的性能 (1)相容性
相容性是增塑剂在聚合物分子链之间处于稳定状态 下相互掺混的性能,作为增塑剂选择的最主要的基本 性质。 (2)增塑剂选定的判据 a.观察法
将增塑剂、聚合物和适当的溶剂按一定的比例混合 调制成均匀的溶液后再流延成薄膜,薄膜均匀透明表 明相容性好。或将增塑剂与聚合物按一定比例混匀, 加热使其塑化后再冷至室温,增塑剂渗出少或不渗出 表示相容性好
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