橡膠軟化劑和增塑劑詳解
發布時間：2015-01-13 16:25:46 人瀏覽
來源： 橡膠技術網
1、增塑劑的作用
凡添加到聚合物體系中能使聚合物體系的塑性增加的物質都可以叫做增塑劑。
增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間的次價健，即范德華力，從而增加了聚合物分子鏈的移動性，降低了聚合物分子鏈的結晶性，即增加了聚合物的塑性，表現為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。
增塑劑按其作用方式可以分為兩大類型，即內增塑劑和外增塑劑。
內增塑劑實際上是聚合物的一部分。一般內增塑劑是在聚合物的聚合過程中所引入的第二單體。由于第二單體共聚在聚合物的分子結構中，降低了聚合物分子鏈的有規度，即降低了聚合物分子鏈的結晶度。例如氯乙烯－酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔軟。內增塑劑的使用溫度范圍比較窄，而且必須在聚合過程中加入，因此內增塑劑用的較少。
外增塑劑是一個低分子量的化合物或聚合物，把增塑劑添加在需要增塑的聚合物內，可增加聚合物的塑性。外增塑劑一般是一種高沸點的較難揮發的液體或低溶點的固體，而且絕大多數都是酯類有機化合物。通常外增塑劑不與聚合物起化學反應，外增塑劑和聚合物的相互作用主要是在升高溫度時的溶脹作用，與聚合物形成一種固體溶液。外增塑劑性能比較全面且生產和使用方便，應用很廣。現在人們一般說的增塑劑都是指外增塑劑。鄰苯二甲酸二辛酯(DOP）和鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑劑。
2、增塑劑的分類及性能
增塑劑的品種繁多，在其研究發展階段其品種曾多達1000種以上，作為商品生產的增塑劑不過200多種，而且以原料來源于石油化工的鄰苯二甲酸酯為最多。
增塑劑的分類方法很多。根據分子量的大小可分為單體型增塑劑和聚合型增塑劑；根據物狀可分為液體增塑劑和固體增塑劑；根據性能可分為通用增塑劑、耐寒增塑劑、耐熱增塑劑、阻燃增塑劑等；根據增塑劑化學結構分類是常用的分類方法。 copyright 橡膠技術網
根據化學結構可分為：
(1)鄰苯二甲酸酯（如: DBP、DOP、DIDP）
(2)脂肪族二元酸酯（如: 己二酸二辛酯DOA、 癸二酸二辛酯DOS）
(3)磷酸酯（如:磷酸三甲苯酯TCP、磷酸甲苯二苯酯CDP）
(4)環氧化合物（如:環氧化大豆油、環氧油酸丁酯）
(5)聚合型增塑劑（如：己二酸丙二醇聚酯）
(6)苯多酸酯（如: 1,2,4－偏苯三酸三異辛酯）
(7)含氯增塑劑（如: 氯化石蠟、五氯硬酯酸甲酯）
(8)烷基磺酸酯
(9)多元醇酯
(10)其它增塑劑
一種理想的增塑劑應具有如下性能：(1)與樹脂有良好的相溶性；(2)塑化效率高；(3)對熱光穩定；(4)揮發性低；(5)遷移性小；(6)耐水、油和有機溶劑的抽出；(7)低溫柔性良好；(8)阻燃性好；(9)電絕緣性好；(10)無色、無味、無毒；(11)耐霉菌性好；(12)耐污染性好；(13)增塑糊粘度穩定性好；(14)價廉。 本文來自橡膠信息網
增塑劑中鄰苯二甲酸酯類增塑劑用量最大，約占增塑劑總產量的80%，我國該類增塑劑主要以鄰苯二甲酸二辛酯(DOP）和鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)為主。由于受到原料醇來源的限制，鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)等性能優良的品種，產量不大。
3、結束語
由于增塑劑的用量很大，品種繁多，增塑劑的生產技術趨于向兩個方面發展。一方面是主增塑劑的連續化大生產；另一方面是特殊增塑劑的多品種、小批量間歇生產。
隨著PVC產量的增大和石油化工工業的發展，增塑劑已經發展成為一個以石油化工為基礎，以鄰苯二甲酸酯為主產品的大生產化工行業。鄰苯二甲酸酯占增塑劑總產量的80%以上，為大規模連續化生產提供了條件。由于多品種、小批量增塑劑的存在，使“萬能”生產裝置即間歇生產仍有其發展生存的必要。
為了降低產品色澤，提高產品熱穩定性和進一步簡化工藝流程，非酸性催化劑已經實現工業化。采用非酸性催化劑主要有副反應少，產品色澤淺，產品精制簡單，產生廢水少水質好，產品熱穩定性好，收率高等優點。
軟化劑的應用
軟化劑又稱柔軟劑,英文名為Softener。軟化劑是用于改善橡膠的加工性能和使用性能的一種助劑,可以增加膠料的塑性,降低膠料粘度和混煉時的溫度,改善分散性與混合性,提高硫化膠的拉伸強度、伸長率和耐磨性。軟化劑與增塑劑的作用大體相似,只是增塑劑都是經過化學合成制得的,主要用于樹脂和塑料,而軟化劑大多來源于天然物質,幾乎全部用于橡膠。
軟化劑的分類
軟化劑可分為化學軟化劑和物理軟化劑。化學軟化劑能切斷少數橡膠烴的分子鏈,是一種弱的塑解劑。物理軟化劑主要是削弱橡膠烴分子間力,起潤滑劑的作用。工業上更為常用的是物理軟化劑,按其來源主要分為以下幾類。
①石油系軟化劑主要是由鏈烷烴、環烷烴、芳烴和少量瀝青物質、含氮有機堿等所組成的復雜混合物。
②煤焦油系軟化劑包括煤焦油、古馬隆樹脂和煤瀝青等。
③脂肪油系軟化劑是天然油脂及其衍生物,如植物油、脂肪酸和油膏等。
④松油系軟化劑是從松脂得到的產品,如松焦油、松香、妥爾油、木瀝青等。
軟化劑的區分好壞？
(1)與橡膠配合性好、相容性好,不影響膠黏劑和密封劑的物理力學性能。
(2)沸點要高,不易揮發,不會滲出;化學性質穩定。
(3)無毒、無味、無臭,符合環保要求。
(4)來源充足,價格較廉。
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