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增塑劑

2017-12-24 09:25:16

低相對分子質(zhì)量的增塑劑對PVC的增塑效率較高。對于鄰苯二甲酸酯類增塑劑來說,烷基碳原子在4左右的增塑效率最高。隨著碳原子數(shù)的增多,增塑效率明顯降低。作為主增塑劑使用的烷基碳原子數(shù)為4-10個的鄰苯二甲酸酯,與PVC的相容性良好。但隨著烷基碳原子數(shù)的進一步增多,相容性急劇下降。因而目前塑料加工廠工業(yè)上使用的鄰苯二甲酸酯類增塑劑的烷基碳原子數(shù)都不超過13個。
 
鋅皂的一大缺點就是鋅灼燒,應(yīng)用受到一定限制。亞磷酸酯則能克服這一缺陷。多元醇不能單獨作為熱穩(wěn)定劑使用,但它與金屬皂配合使用時,顯示出卓越的熱穩(wěn)定效果,能明顯延長脫HCI的誘導期,并能抑制樹脂的著色。對于各類增塑劑來說,分子大都具有極性和非極性兩部分。
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對于磷酸酯類、氯化石蠟和氯化脂肪酸酯類等增塑劑由于含有磷和氯,具有良好的阻燃性。增塑劑的相對分子質(zhì)量主要影響耐久性、增塑效率和相容性等方面。增塑劑的耐久性與相對分子質(zhì)量有著密切的關(guān)系。要得到良好的耐久性,增塑劑相對分子質(zhì)量應(yīng)在350以上,而相對分子質(zhì)量在1000以上的聚酯類和本多酸酯類增塑劑都有十分優(yōu)良的耐久性,他們多用于電線電纜、汽車內(nèi)裝飾制品等一些增塑的制品中。
 
極性部分由極性基團所構(gòu)成,非極性部分為具有一定長度和體積的烷基。作為極性基團,常用酯基、氯原子和環(huán)氧基等。含有不同極性基團的化合物具有不同的特點,如鄰苯二甲酸酯類的相容性、增塑效果好,性能也較全面,常作為主增塑劑使用。磷酸酯和氯化物具有阻燃性,環(huán)氧化物的耐熱性能好;脂肪族二元酸酯的耐寒性優(yōu)良;烷基磺酸苯酯的耐候性好;檸檬酸及乙酰檸檬酸酯類具有抗菌性等。
 
增塑劑與樹脂的相容性與增塑劑本身的極性及其兩者的結(jié)構(gòu)相似有關(guān)。通常,極性相近、結(jié)構(gòu)相似的增塑劑與被增塑樹脂的相容性好。PVC屬于極性聚合物,其增塑劑多是酯基結(jié)構(gòu)的極性化合物。如鄰苯二甲酸酯類增塑劑通常可用作主增塑劑,而環(huán)氧化合物、脂肪族二元酸酯、聚酯及氯化石蠟等與PVC的相容性差,多為輔助增塑劑。
 
對于鈣皂、鋇皂等低活性皂來說,單獨使用時,置換氯原子的能力弱,所以前期色相差,但其相應(yīng)的金屬氯化物對PVC脫HCI無催化作用,所以后期色相好。若將兩者配合使用,則PVC樹脂的前期與后期色相均很好,這是兩種皂類間發(fā)生了協(xié)同作用的結(jié)果。金屬皂與環(huán)氧化合物并用時,協(xié)同效應(yīng)表現(xiàn)在兩個方面:一是環(huán)氧化合物首先能與氯化氫發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng),生產(chǎn)的氯代醇再與金屬皂反應(yīng),生成環(huán)氧化合物與金屬氯化物;二是環(huán)氧化合物與鋅皂配合使用時,在鋅化合物的存在下,環(huán)氧化合物能置換烯丙基氯,形成穩(wěn)定的醚化合物。
 
相容性好的增塑劑其耐寒性都較差,特別是當增塑劑含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)時耐寒性顯著降低,以直鏈壓甲基為主體的脂肪族酯類有著良好的耐寒性,烷基越長,耐寒性越好,但烷基過長、支鏈增多,耐寒性也會相應(yīng)變差。極性較弱的耐寒性增塑劑,會使塑化物的體積電阻降低很多。相反,極性較強的塑料件加工增塑劑具有較好的電性能。這是因為極性較弱的增塑劑允許聚合物鏈上的偶極有更大的自由度,電導率增加,電絕緣性下降。
 
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