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多元醇酯类增塑剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-12-12 11:01:33
多元醇酯类增塑剂主要指由二元醇、多缩二元醇、三元醇、四元醇与饱和脂肪一元羧酸或苯甲酸生产的酯类。多元醇酯类增塑剂季戊四醇四脂肪酸酯由季戊四醇和脂肪酸在催化剂( SO42- /ZrO2 -Al2O3)进行酯化反应得到。

季戊四醇四脂肪酸酯具有优良的耐热性和耐、老化性、耐抽出性及电性能。陈旻的文章中指出,季戊四醇四脂肪酸酯表现出了良好的热稳定性,季戊四醇脂肪酸酯的耐热性、耐老化性及其电性能均很优良,挥发性相当低,加工性能也好,特别适用于高温电绝缘材料和一些耐久性的高级塑料制品,可部分替代价格较昂贵的偏苯三酸三新酯等增塑剂。

多元醇酯类增塑剂环氧植物油酸多元醇酯。多元醇与大豆油酸,加热至170℃酯化,接着用过甲酸(或过醋酸)环氧化酯化产物可以得到环氧植物油酸多元醇酯增塑剂。环氧植物油酸多元醇酯与环氧大豆油相比能显著提高与PVC树脂的相容性,可用作PVC树脂的主增塑剂,而且用其增塑的PVC制品,还具有优异的物理性能。

分子中有两个羟基的醇叫二元醇。一般两个羟基不是在同一个碳上。二元醇的通式为CnH2n+2O2。 乙二醇(ethylene glycol)又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,简称EG。化学式为(HOCH2)?,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6 g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合.

根据分子中羟基的数目,可把醇分为一元醇、二元醇和多元醇。在二元醇中,两个羟基连在相邻碳原子上的称为邻二醇,两个羟基连在同一碳原子上的称为胞二醇。准二元醇是一个总称,指的是乙二醇,丙二醇等二元醇类。

饱和一元羧酸通式:R—COOH,由烃基和羧基相连构成的有机化合物称为羧酸。“一元”是指只含有一个羧基(—COOH)官能团。而“饱和”是指R不含不饱和的碳碳双键或碳碳三键,只含饱和键。CH3COOH(乙酸)属于典型的饱和一元羧酸。

饱和一元羧酸中,甲酸、乙酸、丙酸具有强烈酸味和刺激性。含有4~9个C原子的具有腐败恶臭味,是油状液体。含10个C以上的为石蜡状固体,挥发性很低,没有气味。



对苯二甲酸二辛酯(增塑剂DOTP)物理化学性质

外 观:透明无色液体

沸 点:400℃

密 度:0.984

熔 点:30-34℃

闪 光 点:238℃

折 射 率:1.489-1.491

闪点 ℃ 210

水分 %  ≤ 0.03

酸值≤mgKOH/g  0.1

折光率 ≥(20℃) 1.4900

色度 ≤(铂-钴)号  30

酯含量%  ≥(色谱法) 99.5

密度(20℃)g/cm3 0.981-0.985

对苯二甲酸二辛酯(增塑剂DOTP)用途

1.DOTP 电、热性能好,在PVC塑料电用线护套中可替代DOP,也可用于人造革膜的生产。此外,具有优良的相容性,对苯二甲酸二辛酯是PVC塑料增塑剂、丙烯腈衍生物增塑剂,聚乙烯醇缩丁醛增塑剂、丁腈橡胶增塑剂、硝酸纤维素增塑剂。并起着提高制品硬度和变形性的作用,在丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等制品中可用作软化剂。特别用在电缆料上具有较好的增塑 效果和低挥发性,广泛用于要求耐热、高绝缘的各种制品,是生产耐温70℃电缆料及其它要求耐挥发PVC制品的理想增塑剂。

2.DOTP用于轿车内的PVC制品,能解决玻璃车窗起雾问题。DOTP还用于高级家具和室内装饰的油漆、涂料及精密仪器的优质润滑剂或润滑添加剂,硝基清漆助剂,纸张软化剂,聚酯酰胺双向拉伸薄膜,膜塑工艺品,血浆储存袋等。

3.由于DOTP的线型分子结构和DOS、DOA相似,其耐寒性也较好。

4.DOTP的体积电阻率较DOP高10-20倍,而且乃迁移性优异。

5.由于DOTP不含邻苯二甲酸盐,不在欧盟及其他国家限制使用的16种含邻苯二甲酸增塑剂范围内,因此,是一种优良的环保型增塑剂。



这是由于甲酸分子间存在氢键。根据电子衍射等方法,由于氢键的存在,低级的酸甚至在蒸汽中也以二聚体的形式存在。甲酸分子间氢键键能为30KJ/mol,而乙醇分子间氢键为25KJ/mol。

直链饱和一元羧酸的熔点随分子中C原子数目的增加呈锯齿形的变化,含偶数C原子酸的熔点比相邻两个奇数C原子酸的熔点高,这是由于在含偶数C原子链中,链端甲基和羧基分在链的两边,而在奇数C原子链中,则在C链的同一边,前者具有较高的对称性,可使羧酸的晶格更紧密的排列,它们之间具有较大的吸引力,熔点较高。

羧基是亲水基,与水可以形成氢键,所以低级羧酸能与水任意比互溶;随着相对分子质量的增加,憎水基(烃基)愈来愈大,在水中的溶解度越来越小。

对长链的脂肪酸的X射线研究,证明了这些分子中C链按锯齿形排列,两个分子间羧基以氢键缔合,缔合的双分子是有规律的一层一层排列,每一层中间是相互缔合的羧基,引力很强,而层与层之间是以引力微弱的烃基相毗邻,相互间容易滑动,这也是高级脂肪酸具有润滑性的原因。

在羧酸分子中,羧基碳原子以sp2杂化轨道分别与烃基和两个氧原子形成3个σ键,这3个σ键在同一个平面上,剩余的一个p电子与氧原子形成π键,构成了羧基中C=O的π键,但羧基中的-OH部分上的氧有一对未共用电子,可与π键形成p-π共轭体系。由于p-π共轭,-OH基上的氧原子上的电子云向羰基移动,O-H间的电子云更靠近氧原子,使得O-H键的极性增强,有利于H原子的离解。所以羧酸的酸性强于醇。当羧酸离解出H后,p-π共轭更加完全,键长发生平均化,-COOˉ基团上的负电荷不再集中在一个氧原子上,而是平均分配在两个氧原子上。


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