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塑胶地板的组成-增塑剂介绍

时间:2015-10-15 16:43来源:幼儿园地板,防滑地板-塑胶地板品牌网作者:总编辑 点击:
增塑剂的定义: 一种加入到塑胶地板以及其它 PVC 材料高分子聚合体系中能增加他们的可塑性、柔韧性或膨胀性的物质,同时又不影响聚合物本质特性的物质。 增塑剂的性能要求: 增塑剂通常是沸点高、难挥发的液体,或低熔点的固体。 基本性能: 增塑剂分子应与聚合物的相容

     增塑剂的定义:

    一种加入到塑胶地板以及其它PVC材料高分子聚合体系中能增加他们的可塑性、柔韧性或膨胀性的物质,同时又不影响聚合物本质特性的物质。

    增塑剂的性能要求:

    增塑剂通常是沸点高、难挥发的液体,或低熔点的固体。

 

    基本性能:

    增塑剂分子应与聚合物的相容性好,还要考虑透明性、塑化效率、刚性、强度、伸长率、低温柔软性、低温脆性、橡胶状弹性、耐曲挠性、尺寸稳定性、电绝缘性、耐电压性、介电性、抗静电性和粘合性。    

 

    电绝缘性:与其结构有关,一般极性小的增塑剂,制品的电绝缘性高。

    耐久性:包括耐热着色性、耐热老化性、耐光、耐寒、耐酸碱、耐洗涤性、耐水、耐侵蚀、耐磨耗、耐迁移性、耐抽出性。

    迁移性:一是增塑剂由制品内部向外表移出或渗出。(俗称冒汗),二是向与它接触的其它塑料、橡胶等物质迁移。如果迁移性大,则不宜用于包装材料。

    耐抽出性:指耐水、溶剂、油等介质的溶出性。耐水抽出性是指增塑聚合物浸在水中,增塑剂向水中溶出的性质。用于输油、水,包装饮料、矿泉水瓶等长期接触介质的情况下应使制品具有耐抽出性,否则会影响使用。对输油管道来讲,会变硬,对食品包装材料来讲,则不符合卫生标准。

    加工性:包括加工操作性、干燥性、润滑性、交联性、塑性流动性、长期反复操作性。

    安全性:包括卫生性、无臭性、无味性、不燃性、再生利用性和降解性。

    经济性:价格低廉,对一个性能较好的增塑剂,市场价高也不能采用。 

    注意:一种增塑剂不可能具备所有的条件,因此一般两种增塑剂混合使用,或根据制品要求,选择合适的增塑剂。

 

1、邻苯二甲酸酯

通式:

邻苯二甲酸酯

    R1R2C1-C13烷基或环烷基或苯基或苄基等。

    苯二甲酸酯类是增塑剂中最重要的品种,品种多、产量大,约占增塑剂年销量的80%以上。

    苯二甲酸酯是一类高沸点的酯类化合物,它们一般都具有适度的极性,与PVC有良好的相容性。与其它增塑剂相比较,还具有适用性广、化学稳定性好、生产工艺简单、原料便宜易得、成本低廉等优点。

    R1R2C5以下时,如邻苯二甲酸二丁酯(DBP),挥发度太大、耐久性差。

    R1R2C5以上时,最有代表的是邻苯二甲酸二辛酯(DOP),是一个带有支链的醇酯,用量产量最大。

 

    对苯二甲酸二辛酯(DOTP)

    结构式:

对苯二甲酸二辛酯

    它与DOP相比,具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点,在制品中显示优良的持久性、耐肥皂水性及低温柔软性。因其挥发性低,使用DOTP能完全满足电线电缆耐温等级要求,可广泛应用于耐70℃电缆料(国际电工委员会IEC标准)及其它各种PVC软质制品中。

 

邻苯二甲酸二辛脂DOP

邻苯二甲酸二丁脂DBP

对苯二甲酸二辛酯

DOTP

邻苯二甲酸二异丁酯

DIBP

密度(20℃)

0.986

1.045

0.986

1.036-1.043

粘度(40℃)

26

10

28

12

增塑效率

1.0

0.81

--

0.87

闪点

195

165

>210

160

环保性

环保

特点

工业上为最广泛使用的增塑剂,用量大,DOP增塑的PVC可用于制造人造革、农用薄膜、包装材料、电缆等

工业上常用增塑剂,使制品具有良好的柔软性,但耐久性差,热损失高。

与DOP相比,具有耐热、耐寒、难挥发、抗抽出、柔软性和电绝缘性能好等优点,多用在电线电缆行业。

增塑效能与DBP类似,具有优良的溶解性、分散性和粘着.

 

    增塑效率:是指实现增塑的能力,或使树脂达到某一种柔软程度所用增塑剂的量,用量越少,说明增塑效率越高。它是一个相对值,DOP的相对效率为1,增塑效率值越小增塑效率越高。

 

2、脂肪族二元酸酯类

通式:

脂肪族二元酸酯类

    n一般为2-11R1,R2C4-C11的烷基,R1,R2可以相同,也可以不同。在这类增塑剂中常用长链二元酸与短链二元醇,或短链二元酸与长链一元醇进行酯化,使总碳原子数在18-26之间,以保证增塑剂与树脂间有良好的相容性和低温挥发性。脂肪族二元酸酯增塑剂约为增塑剂产量5%

 

    癸二酸二(2-乙基)己酯 DOS 耐低温性超过同类所有其他产品,挥发性能较低,价格高,应用受限。

    己二酸二(2-乙基)己酯 DOA 耐寒性优,对光稳定。增塑作用好,塑化效率高。

 

3、磷酸酯    

磷酸酯

4、环氧类

通式:

环氧类

    含有三元环氧基的化合物,主要用于PVC的增塑,它不仅对PVC有增塑作用,而且可使PVC链上的活泼氯原子得到稳定,可以迅速吸收因热和光降解出来的HCl。从而起来阻滞PVC的连续分解,起到稳定剂的作用。所以环氧化物是对PVC有增塑和稳定作用的双重增塑剂,它耐候性好,与聚合物的相容性差,常只作辅增塑剂。

 

环氧甲酯

环氧大豆油

环氧值

3.5%

6.0%

密度,(ρ20) g/cm³

0.9150.925

0.985~0.990

酸值,(mg KOH/g

0.5

0.5

加热减量

0.5

0.3%

闪点

170

280

凝固点

5-10

-10~5

5、聚酯类

通式:

聚酯类

    聚酯型增塑剂是聚合型增塑剂的一个主要类型。由二元酸与二元醇缩聚得到,分子量一般在800-8000之间。

    式中R1R2分别代表原料中二元酸和二元醇的烃基。这一结构是端基不封闭的聚酯,但为了获得分子量稳定的聚酯,大都采用了一元醇或是一元酸来封闭羟基。

    特点:分子量较大,耐抽出,迁移性也较小。而且它们一般都是无毒或极低毒的化合物,用途也很广泛,主要用于汽车内制品,电线电缆,电冰箱等室外长期使用的制品。

 

6、多元醇酯

    多元醇酯主要是指由二元醇、三元醇等与饱和脂肪一元羧酸或苯甲酸生成的酯类,其分子结构也有很大的差异,有直链结构也有支链结构;而且分子量的差异也较大,不同的多元醇酯增塑剂其增塑的性能与用途也不一样。根据其增塑性能可分为四大类:

1)二元醇脂肪酸酯。主要优点是具为优良的低温性能,但相容性较差、耐油性差。

2)季戊四醇和双季戊四醇酯。具有优良的耐热性能、耐老化性能和耐抽出性能,其绝缘性能也很好。

3)多元醇苯甲酸酯。它们是优秀的耐污染性增塑剂,通常与PVC的相容性好,因此其迁移性小可作为PVC的主增塑剂。

4)丙三醇三乙酸酯。它是一类无毒的增塑剂,大量用于食品包装材料当中。甘油三乙酸酯具有良好的溶剂化能力,可以任何比例与乙酸纤维素等相容。因此它也常用于纤维素的增容。

7、石油酯

石油酯

    又称烷基磺酸苯酯,它是PVC的专用增塑剂,电性能和机械性能好,挥发性低,耐用候性好,耐寒性较差,相容性一般。可用做主增塑剂,并部分替代邻苯二甲酸酯,主要用于PVC薄膜、人造革、电缆料、鞋底等。

8、柠檬酸酯

通式:

柠檬酸酯

   柠檬酸酯类增塑剂主要包括柠檬酸酯和乙酰化柠檬酸酯,是无毒增塑剂,可用于食品包装、医疗器械、儿童玩具以及个人卫生用品等方面。 常见的品种有:TECATECTBCATBC等,其中应用最多的为: TBCATBC

 

柠檬酸三乙酯(TEC

乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)

密度

1.135  1.139

1.040 1.056

酸度(以柠檬酸计)

0.1

0.1

闪点

155160 

190205

加热减量

0.3

0.3

 

 9、氯化石蜡

    这是一类增量剂,主是氯化石蜡(氯化聚乙烯,CPE)、五氯硬脂酸甲酯等。它们与PVC的相容性较差,一般的热稳定性也不好,但它们有很好的电绝缘性,耐燃性好,成本低廉。因此常用于电线电缆的配方中。

    氯化石蜡:含氯量30~70%,常用含量42%类型,52%类型,其挥发性低、不燃、价廉,但耐寒性及耐候性较差。

 

 

氯化石蜡52

外观

浅黄色至黄色油状粘稠液体

凝固点

<-20

相对密度

1.22-1.26

闪点

160

增塑效率

1.2

 

 

 

性能

优          劣         顺           序

相容性

DBPDOPTCPDIDP→聚酯类、DOA→氯化石蜡

挥发性 

DBPDOADOP→氯化石蜡→TCPDIDP→聚酯类

柔软性

DBPDOADIDPTCP→聚酯类、氯化石蜡

耐寒性

DOADOPDIDPDBP→氯化石蜡→聚酯类→TCP

电气绝缘性

聚酯类、TCPDIDP、氯化石蜡→DOPDOADBP

水抽出性

DBPDOA→聚酯类→DOPDIDP→氯化石蜡、TCP

石油抽出性

DOPDIDPDOADBP→氯化石蜡→TCP→聚酯类

燃烧性

DBPDOPDOADIDP→聚酯类→氯化石蜡→TCP

热老化性

DBPDOA→氯化石蜡→DOPDIDP→聚酯类

 

 

 

 

增塑剂按相容性可分为主增塑剂和辅助增塑剂

    主增塑剂——与基础高分子材料(树脂、生胶相容性较好,其分子不仅能进入高分子材料的不定型区,而且能插入结晶区,也称“溶剂型增塑剂”,可单独使用。

    辅助增塑剂——与基础高分子材料(树脂、生胶)相容性较差,其分子只能进入高分子材料的不定形区,而不能插入结晶区,只能与主增塑剂配合使用,不能单独使用。

 

    目前世界范围的增塑剂80-85%用于PVC塑料,小部分用于橡胶、纤维素树脂、涂料等。

因此增塑剂的发展与PVC的发展密切相关。

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