PVC胶粒配方设计之增塑剂程序.docx

PVC胶粒配方设计之增塑剂 ? 增塑剂(Plasticizer) 第一节???概述 一:概念 ????????一些常用的热塑性聚合物具有高于室温的玻璃化转变温度（Tg）,在此温度以下﹐聚合物表现为类似玻璃的脆化状态﹐在此温度以上﹐则呈现较大的回弹性﹑柔韧性和冲击强度。要使聚合物具有实用价值﹐就必须使其玻璃转变温度降到使用温度以上。增塑剂就是为了解决这个问题而引入聚合物的一类助剂。增塑剂为挥发性较小之物质﹐将之添加于塑料时﹐能使塑料之弹性率﹑玻璃化转变温度（Tg）下降﹐而于常温时赋予适当之柔软性﹐于高温时减低其熔融黏度使其易于加工。广义地讲﹐凡能与树脂均匀混合﹐不与树脂发生化学反应﹐在成型加工期间保持不变﹐或者与树脂发生化学反应﹐但能长期保留在聚合物制品中﹐并能够改变聚合物某些物理性质的物质﹐都可以称为增塑剂。 ??????聚合物与增塑剂间的作用﹐可简单地看做以下两种方式﹕ （1）????树脂分子间偶极--偶极相互作用的抵消而减弱了树脂间的引力﹔ （2）????通过简单的稀释作用﹐缩小树脂分子间的距离（自由体积）而形成一定的空间。结果增加了塑料片材的柔软性﹐增强了模塑制品的韧性的冲击强度。 ?????因此可以说﹐增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的次价键﹐即范德华力﹐从而增加聚合物分子链的移动性﹐亦即增加聚合物塑性。表现为聚合物的硬度﹑模量﹑伸长率﹑曲挠性和柔韧性的提高。 软质配合物的硬度与可塑剂量(参考) DOP配合量(Phr） 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Shore 硬度(Duro, 25oC) 96C 86C 95A 88A 81A 75A 69A 63A 57A 使用树脂P=1450 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?我厂规定的P数与硬度对照表 P数 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Shore A 100 98 96 94 89 87 85 83 80 77 75 73 70 67 64 62 56 ? 二 ﹑增塑剂应具备的条件 (1)????塑化效率(plasticizing efficiency)高,以较少的加入量获得较高的塑化效果. (2)????与树脂相溶性行(compatibility)佳.相溶性不足时,增塑剂会从树脂中分离出来,表现为渗出发汗等情况. (3)????挥发性（volatility）低?减少成型加工以及制品存放过程中挥发损失对制品性能的影响. (4)????耐久性好?耐水﹑耐油﹑耐有机溶剂的抽出。抽出性是指增塑剂向液体介质中的移动现象，塑料制品和与溶剂或洗涤液接触时，易抽出的增塑剂就会被抽取出来． (5)????耐迁移性好 耐迁移(Non migration)?指增塑剂由增塑制品中向着与其接触的另一种塑料制品（包括增塑剂种类和用量不同的一种塑料制品）迁移的现象 (6)????耐寒性好?低温下仍有良好的柔软性 (7)????耐热性好?在加工温度和使用温度在较高的温度下保持稳定. (8)????无毒﹑无味﹑无臭﹑无色。 (9)????耐霉菌性好 (10)具有阻燃性。 (11)电气绝缘性良好。 (12)耐污染﹑耐化学药品侵蚀。 (13)价格低。 ???????没有一种增塑剂能完全符合上述条件。使用时只能根据制品的需求﹑增塑剂的性能和市场情况﹐选择综合性能较优秀的产品。性价比经常作为选择助剂的一个标准﹐性价比越高﹐产品越有优势。 第二節????作用机理 一:影响塑化的主要因素 1.聚合物的分子间力 ?????增塑剂加入到聚合物中时﹐增塑剂分子之间﹑增塑剂与聚合物分子之间的相互作用力对增塑作用影响很大。这种相互作用主要是范德华力和氢键力﹐范德华力又包括色散力﹑诱导力和取向力3种。 （1）范德华力???色散力存在于所有极性或者非极性的分子之间﹐系同微小的瞬间偶极的相互作用﹐使靠近的偶极处于异极相邻状态而产生的吸力﹐但只有在非极性的体系中﹐其色散力才占主要地位。?当一个具有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时﹐诱导偶极和固有偶极之间的分子吸引力称作诱导力。对于芳族化合物﹐诱导力特别强。?聚苯乙烯与低分子量的酯的增塑作用主要是诱导力. 当极性分子相互靠近时,由于固有偶极取向,引起分子间产生一种作用力,通常称为取向力.酯类增塑剂与PVC的相互作用就是一个代表例子. (2) 氢键?含有-OH基或-NH-基团的分子,如聚XIAN胺,聚乙烯醇等在分子间能够形成氢键. 氢键是一种比较强的相互作用键,它的存在会妨碍增塑剂分子插入到聚合物分子间.氢键沿着聚合物分子链分布越密,相应的增塑剂分子插入越困难,因此要求增塑剂与聚合物分子产生类似的强的作用.当温度升高时,由于分子的热运动妨碍了聚合物分子的取向,氢键