青州市華東工貿有限公司是一家創(chuàng )辦十于年的大型私營(yíng)企業(yè),主要產(chǎn)品增塑劑、環(huán)氧甲酯、環(huán)氧甲脂、PVC增塑劑、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸甲酯等。歡迎各界朋友來(lái)人來(lái)電洽談,我們將給您滿(mǎn)意答復!發(fā)展友好的合作關(guān)系,共創(chuàng )美好的未來(lái)!
在聚合物中加入一些與聚合物溶解的低分子材料,使其玻璃化Tg這種低分子物質(zhì)被稱(chēng)為增塑劑,也被稱(chēng)為增塑劑。
增塑劑的添加稀釋了聚合物,降低了聚合物鏈之間的力,因此強度降低,強度的降低值與增塑劑的添加成正比。另一方面,隨著(zhù)增塑劑含量的增加,材料的沖擊強度也隨著(zhù)增塑劑含量的增加而增加。
聚氯乙烯(PVC)世界上第二大通用塑料材料PVC制品占PVC30%的市場(chǎng)份額廣泛應用于制造人造皮革、食品包裝材料、電線(xiàn)電纜和兒童玩具。PVC使用的增塑劑主要是鄰苯二甲酸二(2)-乙基(DEHP),它具有與PVC相容性好,增塑效率高,價(jià)格低,不影響產(chǎn)品安全和電絕緣。DEHP而且是小分子物質(zhì)PVC沒(méi)有化學(xué)鍵合,其添加量通常高達30wt%~50wt%,因此DEHP容易遷移到外部介質(zhì),惡化產(chǎn)品性能,造成環(huán)境污染。DEHP遷移也會(huì )危害人體健康。因此,增塑劑遷移帶來(lái)的問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注,亟待解決。
增塑劑遷移
軟質(zhì)PVC幾十年來(lái),產(chǎn)品中的增塑劑在使用過(guò)程中容易遷移到外部,引起了廣泛的關(guān)注。有三種方法可以解決這些問(wèn)題。
——2015年化學(xué)進(jìn)展(2/3)
DEPH的遷移行為
DEHP與PVC良好的相容性取決于良好的相容性DEHP兩個(gè)分子基和PVC 在分子鏈上C—Cl 偶極-偶極相互作用和基礎Cl原子的α及β位上H弱氫鍵的相互作用是次級鍵(弱德華力),兩者之間沒(méi)有化學(xué)鍵合DEHP也是小分子物質(zhì)(分子量為)390。因此,軟質(zhì)PVC特別是在熱、壓、血、藥液等外部介質(zhì)的作用下,DEHP從產(chǎn)品到外部介質(zhì)很容易轉移。
聚合物鏈段之間的間隙可視為聚合物中小分子的傳遞。聚合物分子鏈段通常包括線(xiàn)性、分支鏈和交聯(lián)型,并在鏈段之間排列和堆疊。因此,聚合物的內部空間網(wǎng)絡(luò )結構極其復雜,存在于晶體區和非晶體區。大多數非晶體區域不確定,鏈段之間的間隙大于晶體區域,因此小分子的遷移和擴散速度低于非晶體區域。將小分子的幾何形狀簡(jiǎn)化為紋理形式,如圖所示。
溫度、PVC以及增塑劑各自的產(chǎn)品特性、增塑劑的含量和介質(zhì)的理化性質(zhì),這里就不一一重復了。為了抑制增塑劑的遷移和擴散,可以采用的方法有PVC表面處理、PVC接枝改性,與聚合物增塑劑混合,加入納米顆粒,加入蒙脫土,浸泡有機溶劑PVC形成共價(jià)鍵、增塑劑改性等。
應對措施
增塑劑的遷移過(guò)程分為三個(gè)步驟:增塑劑從內部擴散到PVC表面-增塑劑穿過(guò)表面-增塑劑從表面進(jìn)入外部介質(zhì)。因此,抑制增塑劑遷移的方法有:1)使用分子量高、耐遷移性好的增塑劑;2)增加增塑劑和PVC基體之間的相互作用或增加了增塑劑遷移過(guò)程中的障礙;3)軟的物理或化學(xué)處理PVC表面處理或涂層使增塑劑無(wú)法通過(guò)產(chǎn)品表面。
耐遷移增塑劑
增塑劑的抗遷移性與其分子量和分子結構密切相關(guān)。通過(guò)增加增塑劑的分子量和結構設計,獲得更好的抗遷移性和安全性DEHP的增塑劑。
以上是幾種已開(kāi)發(fā)的替代品DEHP環(huán)保增塑劑。此外,分子量在1000到數十萬(wàn)之間PVC相容性好,Tg較低的大分子聚合物和PVC共混,從而提高PVC的柔韌性。
加入納米填料
納米顆粒尺寸小,表面懸掛鍵多,不飽和,易吸附其他物質(zhì);納米顆粒本身不遷移,可阻礙和抑制PVC和DEHP分子運動(dòng)減少了增塑劑的遷移。(研究表明,該方法不有效)
PVC表面層處理
表面交聯(lián)PVC表面分子形成一個(gè)由化學(xué)鍵連接的三維網(wǎng)絡(luò )。分子鍵之間的化學(xué)交聯(lián)大大降低了分子鏈的運動(dòng)能力,阻礙了增塑劑的遷移。具體方法包括輻照交聯(lián)、引入光敏基團和直接反應交聯(lián)。該方法效果良好,但往往導致產(chǎn)品發(fā)黃、機械性能下降等副作用。
新型增塑劑等
Eg:半氧硅烷(POSS),籠分子中心有一個(gè)類(lèi)似二氧化硅的無(wú)機核,被有機基團包圍。它是一種無(wú)機雜化結構(RSiO3/2)n,n六、八、十等偶數。它的尺寸相當于大多數聚合物鏈段或無(wú)規線(xiàn)團,所以它將是POSS聚合物網(wǎng)絡(luò )的引入會(huì )改變聚合物的物理化學(xué)性能。Soong等研究發(fā)現methacry-POSS(即R甲基丙烯酸丙酯基團POSS)可以對PVC但增塑效率和PVC相容性有限。
結語(yǔ)
目前,從抑制增塑劑開(kāi)始PVC對產(chǎn)品遷移的研究較多,但未發(fā)現能有效抑制增塑劑遷移,成本低,工藝簡(jiǎn)單,不影響增塑劑的效率PVC產(chǎn)品性能方法。環(huán)保增塑劑的重要方向是抑制增塑劑的改性遷移。
參考文獻
①徐楊、熊英、郭少云PVC增塑劑遷移帶來(lái)的問(wèn)題及應對,Progress in Chemistry,2015,27(2/3)
②李秀崢,PVC2019年47(5)增塑劑遷移及抑制方法研究進(jìn)展
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