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解决pvc增塑剂析出问题

解决pvc增塑剂析出问题

时间:2019-11-12 09:46:57 
  PVC中增塑剂迁移和抽出严重时,会使制品发生较大变化,引起制品软化,发粘,如,PVC防水卷材中增塑剂分子发生迁移,失去增塑剂后的PVC会发生收缩、变硬等现象,从而可能导致防水功能失效。甚至表面破裂,析出物往往会造成制品污染,还会影响制品的二次加工,因此,应对并解决pvc增塑剂析出问题,迫在眉睫!那么该怎么应对这一现象呢?

  1、添加聚酯增塑剂:聚酯增塑剂与DOP等小分子增塑剂有良好的亲和性,当PVC塑化物中有一定量的聚酯增塑剂时,能起到吸引和固定其他增塑剂不向PVC制品表面扩散的作用,从而降低和防止增塑剂的迁移和抽出。耐迁移增塑剂是极性高分子聚酯聚合物,与PVC有很好的相容性,加入PVC配方内,都能使PVC塑化时间有不同程度的提前,作为一种配方原料与助剂,常和DOP、环氧大豆油复配并用,由于耐迁移增塑剂具有较强极性,与DOP在配方中亲和性还和其他的液体增塑剂产品的特性有关,当耐迁移增塑剂用于PVC制品中能起到了吸引和固定其他增塑剂不向PVC制品的表面迁移的作用,故有永久增塑剂之称,耐迁移增塑剂可用于各类PVC制品中,特别是PVC高档产品中的不可缺少的一种加工助剂。

  涂料中的增塑剂通常可分为两类。一类是主增塑剂(溶剂型增塑剂),另一类是助增塑剂(非溶剂型增塑剂)。主增塑剂犹如基料树脂的溶剂,它们的某些基团能与树脂中的某些基团产生相互作用,因而主增塑剂和树脂能互相混容。由于增塑剂的分子较小,它就能进入树脂聚合物的分子结构中而减少了树脂的刚性,但增塑剂的加入也会使涂膜的机械性能受到一些损失。助增塑剂对基料树脂没有溶解作用,它们只有在加入量不太多的情况下才能与基料树脂混溶。助增塑剂对基料树脂只有物理作用(润滑作用),因而对涂膜机械强度的影响没有象主增塑剂那样大。但助增塑剂易从涂膜中迁移或渗透掉而使涂膜的柔韧性变差。

  引发剂分配不当,会使聚合体系中引发剂的浓度偏高,造成聚合体系局部反应过快,热量难以及时传出,导致局部过热形成鱼眼。如果搅拌转速过慢,颗粒分散不均匀容易开粒。但搅拌转速过快,搅拌剪切所形成的油滴细微发生膜破裂造成颗粒。这两种情况均容易发生大颗粒,形成暂时鱼眼。在vcm中含有杂质,例如vcm中氯代烃高沸物的存在,不仅影响pvc分子链接结构,还会对pvc有较强的溶脱作用,而降低其颗粒孔隙率,形成较紧密的呈球状的颗粒。这种颗粒在加工塑化时难以塑化,形成鱼眼。在超低分子质量pvc树脂生产中,为降低反应温度,需加入链转移剂,但是一些链转移剂会降低分散剂的保护作用,可能导致鱼眼的形成。

  增塑剂企业要加大研发的力度,开发出新的增塑剂品种,绕过技术壁垒,重新占领国际市场。目前世界上对于增塑剂研制明显滞后于生产和生活的需要,随着科技的进步,一些传统的材料可能会被淘汰,而研发无害、价廉、助剂效果好等优点的新型增塑剂作为替代材料,是当下塑胶制品行业发展的关键一环。增塑剂在为人类提供高品质塑料制品中的作用不可或缺。只不过其品种结构在不断地调整变化,新技术的开发速度在加快,新品种层出不穷,检测手段更加先进,评估方法更加合理,增塑剂就是在这样一种“开发—应用—毒理学试验—风险评估—再开发”的循环中不断进步的。

  2、添加纳米粒子:添加纳米粒子可以降低软质PVC中的迁移损失率,提高软质PVC材料的使用性能和寿命。不同纳米粒子控制增塑剂迁移的能力有所不同,纳米SiO2效果好于纳米CaCO3。

  3、使用离子液体:离子液体能够在较大温度范围内控制聚合物的玻璃化温度,添加它材料的弹性模量和使用DOP作增塑剂时相当。因为离子液体高温下挥发小,其可浸出性低,紫外稳定性好,是一种理想的增塑剂替代品。

  4、表面喷涂防护涂层:在聚合物表面包覆一层非迁移物质来减少增塑剂的浸出和迁移,这种方法的缺点是有可能造成材料柔性的下降,但是,实验证明这种包覆技术能够有效阻止增塑剂的浸出,在卫生PVC领域有广泛应用前景。

  增塑剂作为一种化学剂在工业生产中的应用非常的广泛,塑化剂在人们生活中的方方面面基本上都是。如塑料袋用到塑化剂,塑料制品也用到塑化剂。比如一般常使用的保鲜膜,一种是无添加剂的PE(聚乙烯)材料,但其黏性较差;另一种广被使用的是PVC(聚氯乙烯)保鲜膜,有大量的塑化剂,以让PVC(聚氯乙烯)材质变得柔软且增加黏度,非常适合生鲜食品的包装。另一个广泛存有塑化剂的产品是PVC制造的儿童玩具,欧盟已经明定塑料玩具中塑化剂的含量需0.1%以下,但台湾尚无明确规定或限制。女性经常使用之香水、指甲油等,则以邻苯二甲酸酯类作为定香剂,以保持香料气味,或使指甲油薄膜更光滑。

  增塑剂的损失与其本身的分子结构、分子量大小,以及与聚合物的相容性、介质、环境等因素有关。增塑剂的挥发主要取决于其分子量大小和环境温度,抽出性主要取决于增塑剂在介质中的溶解度,迁移性则与增塑剂和PVC相容性有密切关系。PVC中增塑剂的扩散可以在聚合物与不会渗入聚合物的介质条件下,也可在浸润聚合物的介质条件下进行。聚合物表面的不同变化和反应,都会对增塑剂的扩散产生影响。增塑剂界面扩散是个复杂过程,与介质、PVC聚合物及增塑剂的相互作用有关。

  随着塑料制品的批量生产和广泛应用,各种助剂也应运而生,其中增塑剂的用量是各种助剂中比较多的。增塑剂又被称为塑化剂,是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性增强,容易加工。近年来,我国相继发生台湾食品塑化剂风波、酒鬼酒增塑剂超标事件,使长期的增塑剂成为人们关注的焦点。据介绍,目前市场上的增塑剂主要有邻苯类、对苯类和柠檬酸脂类,前两类含有苯,长期接触会对健康产生威胁,所以安全的柠檬酸酯类增塑剂是市场上迫切需求的助剂。

  5、表面关联:在有适当的相转移催化剂的水中,利用硫化钠将增塑剂表面改性,在光作用下,使PVC制品表面形成网状结构,可以有效防止增塑剂的迁移。经过这种方法处理的软PVC,很适合在卫生及相关的设备中应用。

  6、表面改性:聚合物内增塑剂在溶液中的浸出能够通过调节聚合物表面的特性加以控制,在众多改性技术中,在表面枝接水溶性聚合物是其中的一个主要方向。建议采用在软质PVC表面接枝PEG的方法增强基材表面的亲水性,从而达到控制增塑剂浸出的目的。

  对苯二甲酸二辛酯(DOTP)比DOP有更广泛的用途,与DOP相比,DOTP的电气绝缘性能更佳,体积电阻率是DOP的十几倍,特别适用于耐高温聚氯乙烯电缆料的生产。国外在70℃级电缆料中已普遍应用。环氧大豆油(ESO)可应用于全部软硬聚氯乙烯制品的配方中,是无毒、无味的聚氯乙烯增塑剂兼稳定剂,对光、热有良好的稳定作用,且相容性好,挥发性低,迁移性小,可以用于大部分聚氯乙烯制品,。合成植物酯是一种新型增塑剂,以其产品价格低廉,产品性能优异,可通过reach规定,而逐渐成为主流无毒增塑剂。

  诱导力当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使,诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力。芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强,如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力。取向力当极性分子相互靠近时,由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力。如酯类增塑剂与PVC或与纤维素的相互作用就是代表性的例子。氢键含有—OH基或—NH—基团的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纤维素等,在分子间、有时在分子内部都能形成氢键。氢键是一个比较强的相互作用键,它们妨碍增塑剂分子插入聚合物分子间,如果氢键沿聚合物分子链分布越密相应的对抗增塑剂插入的作用也越强。

  会解决应对此种现象固然不错,但是知道怎么防止pvc增塑剂析出才是彻底解决此种现象的根本,一般添加增塑剂防迁移剂,有效防止增塑剂的冒油问题。在PVC中添加少量增塑剂防迁移剂DF-11,能使PVC树脂与增塑剂之间进行偶合,增加彼此间的分子作用力,从而防止小分子增塑剂迁移到产品表面而造成制品冒油。

  诱导力当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使,诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力。芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强,如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力。取向力当极性分子相互靠近时,由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力。如酯类增塑剂与PVC或与纤维素的相互作用就是代表性的例子。氢键含有—OH基或—NH—基团的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纤维素等,在分子间、有时在分子内部都能形成氢键。氢键是一个比较强的相互作用键,它们妨碍增塑剂分子插入聚合物分子间,如果氢键沿聚合物分子链分布越密相应的对抗增塑剂插入的作用也越强。

  引发剂分配不当,会使聚合体系中引发剂的浓度偏高,造成聚合体系局部反应过快,热量难以及时传出,导致局部过热形成鱼眼。如果搅拌转速过慢,颗粒分散不均匀容易开粒。但搅拌转速过快,搅拌剪切所形成的油滴细微发生膜破裂造成颗粒。这两种情况均容易发生大颗粒,形成暂时鱼眼。在vcm中含有杂质,例如vcm中氯代烃高沸物的存在,不仅影响pvc分子链接结构,还会对pvc有较强的溶脱作用,而降低其颗粒孔隙率,形成较紧密的呈球状的颗粒。这种颗粒在加工塑化时难以塑化,形成鱼眼。在超低分子质量pvc树脂生产中,为降低反应温度,需加入链转移剂,但是一些链转移剂会降低分散剂的保护作用,可能导致鱼眼的形成。


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