第一节 塑料增塑剂的简介
凡添加到塑料中能使塑料的塑性增加的物质都可以叫做塑料增塑剂。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。(立项申请)
第二节 塑料增塑剂的种类
内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯-酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
一种理想的增塑剂应具有如下性能:(1)与树脂有良好的相溶性;(2)塑化效率高;(3)对热光稳定;(4)挥发性低;(5)迁移性小;(6)耐水、油和有机溶剂的抽出;(7)低温柔性良好;(8)阻燃性好;(9)电绝缘性好;(10)无色、无味、无毒;(11)耐霉菌性好;(12)耐污染性好;(13)增塑糊粘度稳定性好;(14)价廉。
第三节 塑料增塑剂的发展现状
增塑剂是塑料助剂中在数量、产量、消费量中最大的一类助剂。至2012年全球增塑剂总产能力约750万吨/年,全球增塑剂总产量为590万吨/年,其中北美占22%、亚太地区占38%、欧洲占25%、其他地区占15%。PVC是增塑剂的最大用户,占全球增塑剂总用量的95%,在北美所占比例也稍高于90%。聚烯烃、苯乙烯、工程塑料、聚乙烯缩丁醛和纤维素类所用增塑剂的量很少。在增塑剂市场上,邻苯二甲酸酯类占主要地位为69%,以下是脂肪族类占8%、环氧类占7%、苯三酸酯类占4%,其他占2%。
因为增塑剂与非常成熟的软PVC市场密切相关,因此发展缓慢,但保持稳定增长势头,预计将以年均2.5%的速率增长,在2009年就已经达到610万吨。
增塑剂生产趋势向大型化、连续化、微机控制化发展,单套生产能力已经达到10万吨/年以上。多品种系列化生产具有适应市场能力强、生产灵活性大的特点,以满足不同塑料加工制品对特殊功能增塑剂品种的需求。由于DOP的性价比较佳,产量及消费量仍占邻二甲酸酯类的主导地位,其次是DINP(邻苯二甲酸二异壬酯)、DIDP(邻苯二甲酸二异癸酯),另外直链醇酯的发展也很快,有望成为邻苯二甲酸酯类的重要品种。除邻苯二甲酸酯类增塑剂外,耐寒性优良的脂肪酸酯类、无毒稳定性强的环氧酯类、耐高温的偏苯三酸酯类、不迁移的聚酯类、阻燃性好的磷酸酯等在增塑剂结构中都占一定的比例,形成结构合理的增塑剂生产体系。
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