[化学]可塑剂应用理论与实际.ppt

可 塑 劑 應用之理論與實際 序 論 麵粉 水 黏陶土 水 軟糖用明膠 水 皮革 Sperm oil （鯨油） 可塑劑的發展歷史 ? 皮革軟化 鯨油 ? 中國清漆..桐油表乾後之塗層 ? 1870 硝基纖維素用50 phr 樟腦油做人造牛角,象牙等 ? 1872 Goodrich 尋找槽車用橡膠,而發現除氯PVC可以溶在 nitrodiphenyl ether,冷卻後開始膠化. ? 第二次世界大戰 II 開始尋求日本樟腦油的替代品,做NC的可塑劑…..triphenyl Phosphate ? Tricresyl Phosphate 成功取代TPP ? 1920初期, Phthalate 開始風行 ?1933年,DOP專利…美國Semon氏 ?1940年開始DOP大量風行 什麼是可塑劑？ ?一種物質，融合在材料內可使得加工性，柔軟性及延展性得到改善，此物質可視為可塑劑。 ? 添加可塑劑會降低融熔黏度，玻璃轉換溫度，以及延展時的彈性。 註：PVC Tg 160 co 可塑劑之工藝功用 扮演加工助劑之角色： 內部潤滑 低加工溫度 減少對金屬的附著 降低熔點 改善延展性 降低成型溫度 改善顏料及填料的分散性 對產品物性的影響 增塑作用 降低彈性模量和拉伸強度 提高延展性和伸長率 改善柔軟性 改善可逆的彎曲強度 改善韌性 ……… 可塑劑之分類 以添加劑量分類 一次可塑劑:添加量30 phr ,如DOP,DINP,TOTM 二次可塑劑:添加量20 phr ,如DOA 採用一次,二次可塑劑做為分類指標,是取 於可塑劑與PVC的相容性 註：phr:parts per hundred resin 100份塑膠內所含有的可塑劑量 以用途分類 泛用可塑劑: 取決於柔軟特性和相容性 , DOP,DINP,DIDP,TOTM,DBP,DOA等 特性可塑劑: 特殊用途之可塑劑是指具有耐燃，耐寒，耐熱或降黏，耐移行，無毒，耐油污等特殊功能的可塑劑，它們幾乎不單獨使用，往往視需要而和泛用可塑劑配合使用。 不過特殊可塑在應用上從然具有特殊功能，在其他性質方面多少會有一些副作用或缺點，因此配方中特殊可塑劑的添加劑量通常也不高。因為需求數量遠小於泛用可塑劑，特殊可塑劑之價格高而且來源有限。 以化學結構分類 Phthalate 己二酸 ( Adipate, AA) 偏苯三酸酐 ( Trimellitate, TMA ) 氯化烴化合物----氯化石蠟 聚酯 檸檬酸酯 磷酸酯 環氧化合物（環氧大豆油） 其他 以加工方法分類 外部可塑劑 內部可塑劑 塑化理論 50 年代以前 潤滑理論 凝膠理論 (凝膠 潤滑理論) 50 年代以後 自由體積理論 潤滑理論 凝膠理論 Free Volume Theory Free Volume Theory 塑化機制 塑化機制 塑化步驟 潤濕 , 吸收 媒合（Solvation） 吸附，擴散 極性基團崩解 結構崩解 重排 常用名詞 塑化效率 相容性 斷裂點抗撕裂強度 斷裂點伸長率 100％模數 老化實驗：ASTM 638 脆化溫度：ASTM D746 柔軟曲折溫度：ASTM D1043 耐萃取性：ASTM D1239 移行：ASTM D2134 起霧： 吐油： 析出： 塑化效率 是指達到某一特定物理性質時，某一可塑劑所需要的添加劑量相對於採用DOP來達到同一物理性質時所需添加劑量的比值。塑化效率的高低並不代表該可塑劑整體的優劣，因為塑化效率隻是針對某一特定的物理性質而言。 老化實驗 是在人為設計的環境與條件之下，觀察標準試片經歷一段老化時間後其機械性質的變化程度。根據老化前後機械性質的變化程度及趨勢，可以評估各種添加劑（未必只是可塑劑）的特性。 體積電阻率 的常用單位是?-cm，電線電纜等製品甚為重視此項目。 斷裂點抗張強度 一詞（stress at break）是指標準試片在一定的拉伸速率之下，標準試片在最終斷裂時單位面積所能承受的力量，其單位與壓力相同，即為kg/cm2。 斷裂點伸長率（elongation or strain at break）是指標準試片在最終斷裂時相對於原來長度的延伸倍率，通常記為％ 色澤 是可塑劑外觀予人的第一印象,它的高低比對是以裝填不同濃度的標準鉑鈷試劑比色管為之，每一特定濃度即表示一個讀數。讀數越高，色澤越深。色澤高低對加工性或製品性質似乎並沒有太大的影響。 混練 的目的是使添加劑和PVC粉能夠充分且均勻的混合以利後續加工。 脆化溫度（temperature of brittleness）是衡量材料低溫性質的一種標準，是指材料在該溫度時已完全不具有塑膠的性質，喪失彈性似玻璃般