橡膠軟化劑和增塑劑詳解
發(fā)布時(shí)間：2015-01-13 16:25:46 人瀏覽
來源： 橡膠技術(shù)網(wǎng)
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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(zhì)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(jià)健，即范德華力，從而增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性，表現(xiàn)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(nèi)增塑劑和外增塑劑。
內(nèi)增塑劑實(shí)際上是聚合物的一部分。一般內(nèi)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(jié)構(gòu)中，降低了聚合物分子鏈的有規(guī)度，即降低了聚合物分子鏈的結(jié)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(nèi)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(nèi)增塑劑用的較少。
外增塑劑是一個(gè)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(nèi)，可增加聚合物的塑性。外增塑劑一般是一種高沸點(diǎn)的較難揮發(fā)的液體或低溶點(diǎn)的固體，而且絕大多數(shù)都是酯類有機(jī)化合物。通常外增塑劑不與聚合物起化學(xué)反應(yīng)，外增塑劑和聚合物的相互作用主要是在升高溫度時(shí)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(chǎn)和使用方便，應(yīng)用很廣。現(xiàn)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(fā)展階段其品種曾多達(dá)1000種以上，作為商品生產(chǎn)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(jù)分子量的大小可分為單體型增塑劑和聚合型增塑劑；根據(jù)物狀可分為液體增塑劑和固體增塑劑；根據(jù)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(jù)增塑劑化學(xué)結(jié)構(gòu)分類是常用的分類方法。 copyright 橡膠技術(shù)網(wǎng)
根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)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(huán)氧化合物（如:環(huán)氧化大豆油、環(huán)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(yīng)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(duì)熱光穩(wěn)定；(4)揮發(fā)性低；(5)遷移性小；(6)耐水、油和有機(jī)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(wěn)定性好；(14)價(jià)廉。 本文來自橡膠信息網(wǎng)
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(chǎn)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(yōu)良的品種，產(chǎn)量不大。
3、結(jié)束語
由于增塑劑的用量很大，品種繁多，增塑劑的生產(chǎn)技術(shù)趨于向兩個(gè)方面發(fā)展。一方面是主增塑劑的連續(xù)化大生產(chǎn)；另一方面是特殊增塑劑的多品種、小批量間歇生產(chǎn)。
隨著PVC產(chǎn)量的增大和石油化工工業(yè)的發(fā)展，增塑劑已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)以石油化工為基礎(chǔ)，以鄰苯二甲酸酯為主產(chǎn)品的大生產(chǎn)化工行業(yè)。鄰苯二甲酸酯占增塑劑總產(chǎn)量的80%以上，為大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)提供了條件。由于多品種、小批量增塑劑的存在，使“萬能”生產(chǎn)裝置即間歇生產(chǎn)仍有其發(fā)展生存的必要。
為了降低產(chǎn)品色澤，提高產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和進(jìn)一步簡化工藝流程，非酸性催化劑已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。采用非酸性催化劑主要有副反應(yīng)少，產(chǎn)品色澤淺，產(chǎn)品精制簡單，產(chǎn)生廢水少水質(zhì)好，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，收率高等優(yōu)點(diǎn)。
軟化劑的應(yīng)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(shí)的溫度,改善分散性與混合性,提高硫化膠的拉伸強(qiáng)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(jīng)過化學(xué)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(zhì),幾乎全部用于橡膠。
軟化劑的分類
軟化劑可分為化學(xué)軟化劑和物理軟化劑�；瘜W(xué)軟化劑能切斷少數(shù)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(yè)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(huán)烷烴、芳烴和少量瀝青物質(zhì)、含氮有機(jī)堿等所組成的復(fù)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(chǎn)品,如松焦油、松香、妥爾油、木瀝青等。
軟化劑的區(qū)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(xué)性能。
(2)沸點(diǎn)要高,不易揮發(fā),不會(huì)滲出;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
(3)無毒、無味、無臭,符合環(huán)保要求。
(4)來源充足,價(jià)格較廉。
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