PVC制品中增塑剂的迁移机理、影响因素及抑制方法

您所在的位置:网站首页 增塑剂出油测试方法视频讲解 PVC制品中增塑剂的迁移机理、影响因素及抑制方法

PVC制品中增塑剂的迁移机理、影响因素及抑制方法

2024-07-06 09:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

⑤介质:一般来说,增塑剂被油相溶剂抽出较易,被水相抽出较难。

3

增塑剂迁移抑制方法

为了抑制增塑剂迁移扩散过程的发生,抑制增塑剂迁移的方法有PVC表面处理、PVC接枝改性、与高分子增塑剂共混、加入纳米粒子、加入蒙脱土、有机溶剂浸泡、与PVC形成共价键、增塑剂改性等。

(1)PVC表面处理

①表面交联

对PVC表面进行交联,可减少PVC链段间的空隙,从而抑制增塑剂的迁移扩散。PVC表面交联可形成二维交联网状结构,对增塑剂分子形成“牵拉”、“包裹”作用,阻碍增塑剂的迁移扩散。交联改性的方法通常是将PVC与叠氮化物、硫化钠等反应,进行等离子处理,或进行紫外光照射。

②表面涂层

为了减少聚合物内增塑剂的迁移和抽出,可以采用在聚合物表面包覆一层非迁移物质的方法。将Cl原子被取代的改性PVC溶解在有机溶剂中,将其涂在软质PVC制品表面,通过加热或紫外光照射使涂层固化,采用该方法形成一层30μm的薄层就可以阻止增塑剂的迁移。

(2)PVC接枝改性

对PVC接枝改性可将PVC分子链与其它功能链通过分子键连接起来,限制或减少PVC链段运动,减少增塑剂的迁移扩散。β–环糊精(β–CD)是由7个吡喃葡萄糖分子连接形成的环状化合物,具有圆台形空腔结构,两端由于羟基存在具有亲水性,空腔内由于C—H键存在具有疏水性,疏水性的空腔结构可吸附并包埋增塑剂分子,从而抑制增塑剂的迁移。同时,接枝后β–CD形成的弯曲通道可抑制增塑剂的迁移。添加β–CD技术简单,但与PVC相容性较差,配伍不均匀。

(3)与高分子增塑剂共混

有些高分子材料与PVC共混时,和PVC具有良好的相容性,可以降低PVC的玻璃化转变温度,提高柔性,起到与小分子增塑剂类似的作用,可看作是PVC的高分子增塑剂。同时,该类增塑剂分子量较高,通常大于1000,与小分子增塑剂相比具有良好的耐迁移性和耐低温性,又称为永久型增塑剂。高分子增塑剂一般价格昂贵,加入后会降低PVC制品透明度,同时,高分子增塑剂存在塑化效率不足的问题,与小分子增塑剂复配后能够增强塑化效率。

高分子增塑剂主要有三类,分别是聚酯、乙烯共聚物及弹性体。聚酯增塑剂由饱和二元酸和二元醇缩聚而成,分子量在800~8000。聚酯增塑剂与小分子增塑剂复配后,能够吸引和固定小分子增塑剂,阻止其向PVC表面扩散。乙烯共聚物主要有乙烯–乙酸乙烯酯共聚物、乙烯–丙烯酸共聚物、乙烯–一氧化碳–乙酸乙烯酯共聚物(Elvaloy)等。Elvaloy为杜邦公司产品,具有优良的增塑效果。丁腈橡胶(NBR)是一种弹性体增塑剂,NBR与DOP复配后,能够减少DOP的迁移。

(4)加入纳米粒子

纳米粒子比表面积大,表面原子多,表面原子周围缺少相邻原子,有较多悬空键,具有不饱和性,易吸附其它物质,如极性小分子增塑剂。同时,纳米粒子在PVC中本身不易迁移,可对PVC分子链及增塑剂分子的运动起到阻碍作用。因此,在PVC中加入纳米粒子能够减少增塑剂的迁移。

加入纳米粒子技术简单,成本低,但会降低增塑剂迁移效率,并且可能会降低PVC制品耐水性、透明性和力学性能等。

(5)加入蒙脱土

蒙脱土是一种含水硅铝酸盐粘土,具有独特的片层结构,片层厚度约l nm。蒙脱土经过有机改性处理后,片层间层间距增大,将蒙脱土与PVC混炼,可以使蒙脱土片层以单片的形式分散在PVC中,片层结构可以对增塑剂分子形成“迷宫通路”,阻碍增塑剂的迁移,从而起到抑制增塑剂迁移的作用。

然而,蒙脱土的加入会增加PVC加工难度,同时不利于PVC热稳定性。

(6)有机溶剂浸泡

增塑剂在PVC中的迁移扩散是通过PVC链段间的空隙进行的,含有增塑剂的PVC可看作处于橡胶态,PVC分子链段柔软;当PVC中不含增塑剂时,可看作处于玻璃态,PVC分子链结构致密,没有空隙。将PVC制品短时间浸泡在有机溶剂中时,PVC制品表面增塑剂先迁移至有机溶剂中,形成两层不含增塑剂的玻璃态“结晶薄层”,PVC内部的增塑剂再向溶剂迁移时,遇到“结晶薄层”的阻挡,迁移扩散速度减慢。

(7)与PVC形成共价键

PVC分子链与增塑剂分子之间无化学键存在,相互作用弱,在加工及使用过程中,增塑剂容易发生迁移扩散。如果将增塑剂分子接枝到PVC分子链上形成共价键,使增塑剂成为PVC的一部分,就可以有效避免增塑剂的迁移扩散,一般是将小分子增塑剂亲核取代PVC分子链上的Cl。

(8)增塑剂改性

为了降低或消除小分子增塑剂渗出,可以对小分子增塑剂进行改性处理,以增大小分子增塑剂的极性或分子量。常用的方法有向增塑剂中引入Cl原子、氯化原位接枝、在小分子增塑剂上接枝大分子基团等方法。利用自由基取代连锁反应,将Cl引入脂肪酸甲酯中,得到氯代甲氧基脂肪酸甲酯,改善了增塑剂与PVC的相容性和耐迁移性,且具有一定的阻燃性能。

来源:工程塑料应用返回搜狐,查看更多



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3