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邻苯二甲酸酯类增塑剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-12-9 16:27:37
邻苯二甲酸酯类增塑剂易溶于有机溶剂,属于中等极性物质,沸点高,不易挥发且具高脂溶性,与其他增塑剂相比,邻苯二甲酸酯类增塑剂具有如下优点: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;邻苯二甲酸酯类增塑剂缺点:邻苯二甲酸酯类增塑剂产品在加工过程中易挥发,在PVC制品中具有渗出性和迁移性,大剂量进入人体时具有致癌性。

邻苯二甲酸酯类作为用途最广、用量最大的主增塑剂,约占增塑剂市场份额88%。邻苯二甲酸酯被广泛应用于塑料包装行业,该类化合物在塑料制品与塑料分子的相溶性比较好,二者之间因为没有严密的化学结合键,所以由氢键或范德华力相连结,二者之间相对保持着各自独立的化学性质。

作为增塑剂的邻苯二甲酸酯包括:邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)等。

邻苯二甲酸二(2—乙基)己酯(DEHP)。DEHP又被称为邻苯二甲酸二辛酯(DOP),是最重要的邻苯二甲酸酯,也是使用最广和产量最大的塑化剂。DEHP是一种无色的液体而且几乎没有任何味道,不溶于水,能溶于大多数有机溶剂和烃类,与聚氯乙烯、氯—醋树酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、纤维素等相容性较好。

但由于在生产过程中,DEHP没有与高分子物质聚合,且其分子质量较小,因此迁移特性比较显著,就会从制品中释放进入环境,对人群产生危害。

JaneC.Caldwell等在文章中提出DEHP是一种对啮齿类动物有基因毒性的致癌物质,直接影响组织细胞的染色体、纺锤体、有丝分裂。

邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。DBP也是邻苯二甲酸酯类中重要的一种增塑剂。它为无色液体,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。其耐低温性、耐老化性、增塑性良好,但其毒性不可小觑。李元锋[4]研究了邻苯二甲酸二丁酯对大鼠神经行为发育的影响,得出了DBP的毒性机制主要源于其对内分泌的干扰作用,体内、体外实验表明DBP具有雌激素和/或抗雄激素的活性,并能影响体内甾体合成的多种酶的活性。



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。



当把增塑剂加入到聚合物中,增塑剂分子相互之间、增塑剂与聚合物分子相互之间的相互作用力是很重要。除非所有这些相互作用(增塑剂与增塑剂之间、增塑剂与聚合物之间、聚合物与聚合物之间)都是同样大小时,才可能没有增塑作用和反增塑作用。

1.范德华力范德华力是物质的聚集态中分子与分子间存在着的一种较弱的引力。范德华力包括色散力、诱导力和取向力。范德华力的作用范围只有几个埃。

(1)色散力色散力存在于所有极性或非极性分子之间,是由于微小的瞬时偶极的相互作用使挨近的偶极处于异极相邻状态而产生的一种引力。但是只有在非极性体系中,如苯、聚乙烯或聚苯乙烯中,色散力才占较主要的成分。

(2)诱导力当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使,诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力。

芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强,如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力。

(3)取向力当极性分子相互靠近时,由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力。如酯类增塑剂与PVC或与硝酸纤维素的相互作用就是代表性的例子。

2.氢键含有—OH基或—NH—基团的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纤维素等,在分子间、有时在分子内部都能形成氢键。

氢键是一个比较强的相互作用键,它们妨碍增塑剂分子插入聚合物分子间,如果氢键沿聚合物分子链分布越密相应的对抗增塑剂插入的作用也越强。因此要求增塑剂与聚合物分子也能产生类似的强的作用。另一方面随着温度的升高,分子间的吸引作用由于氢键的减少而显著削弱,这是因为分子的热运动妨碍了聚合物分子的取向。


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