环保增塑剂合成植物酯在PVC中及作用.doc

环保增塑剂合成植物酯在PVC中的作用环保增塑剂合成植物酯制品从硬质、半硬质到软质，品种繁多，而PVC所用的稳定剂、润滑剂、增塑剂和填充剂等更是多种多样。近年来，一些工业废物经适当处理后填充PVC的研究正方兴未艾，如炼铝工业废渣赤泥（也称红泥）填充PVC、氯碱工业废渣盐泥填充PVC的研究相继获得成功，这既消除了环境污染，又可变废为宝创造可观的经济效益。环保增塑剂合成植物酯是乙烯配套植物酯装置生产的工业油，其主要成分为无分离价值的合成植物酯混合物，经酯化后，由于酯原子的介入，分子极性变大，使合成植物酯成为一种和PVC相容性较好的深黄色液体。本文研究了环保增塑剂合成植物酯增塑PVC的一些特点，并和DOP增塑的PVC进行了性能比较，发现合成植物酯可以作为一种辅助增塑剂取代部分DOP使用，用于开发一些高档的软质PVC制品。 1、试验部分 1. 1主要原料及基本配方 环保增塑剂合成植物酯，苏州伊格特化工有限公司生产；合成植物酯；邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯；二甘醇二苯甲酸酯（8611），环保增塑剂；环氧大豆油，环氧甲酯，树脂粉等化工原料。PVC基本配方：PVC100份，稳定剂3 5份，其它组分为变量。 1.2测试条件及仪器型号 （1）用北京塑料机械厂制造的GH-10型高速搅拌混合机混料，混料温度控制在90110，时间810分钟。（2）用上海橡塑机械厂制造的SB160B型双辊开炼机在150180条件下塑炼57分钟，剪成规整样片备用。（3）用日本东测精密株式会制造的LDT-5-537型热模压机在165条件下压片。（4）用意大利CEATS公司制造的6495000型冲模机冲模。（5）用日本岛津公司制造的AG-5000型万能拉力机拉伸试样，拉伸测试按GB1040-92标准进行，拉伸速率为50min。硬度测试按GB2411-80标准进行。 2、结果与讨论 2.1环保增塑剂合成植物酯增塑PVC的力学性能 考查材料的力学性能是评价环保增塑剂合成植物酯增塑剂有无使用价值最直观的方法，试验结果如图1、图2所示。从图1、图2中可以看出，环保增塑剂合成植物酯增塑剂增塑PVC的力学性能与增塑剂用量的关系和DOP增塑PVC的规律相似，即随着增塑剂用量的增加，PVC的硬度和拉伸强度减小，而断裂伸长率增大。相同增塑剂用量相比，环保增塑剂合成植物酯增塑的PVC的硬度、拉伸强度和断裂伸长率都高于DOP增塑的效果。也就是说，环保增塑剂 合成植物酯增塑剂表现出类似于高分子聚酯增塑剂的特性。从其分子结构特征分析解释，可以这样认为：环保增塑剂合成植物酯和DOP相比，由于它的分子上不含有长的酯基链，当它被PVC吸收后，苯环密度大，由于大量的苯环结构充斥在PVC分子间，使PVC分子间和环保增塑剂合成植物酯间位阻效应提高，分子间作用力变大，因此宏观力学性能不仅表现为硬度和拉伸强度较DOP增塑的PVC高，而且断裂伸长率也增大。从混料试验过程中也可以观察到环保增塑剂合成植物酯被PVC吸收速度较DOP快，由此可以看出环保增塑剂合成植物酯是一种性能较好的增塑剂。然而PVC和环保增塑剂合成植物酯的混合物用热模压机压出板材试样后发现，环保增塑剂合成植物酯用量在40%-80%，环保增塑剂合成植物酯是不会出现析出现象。这一现象表明，环保增塑剂合成植物酯与PVC的相容性好，所以它能作为PVC的一种辅助增塑剂代替部分性能优良的主增塑剂（DOP）使用。 2.2环保增塑剂合成植物酯和DOP的复合应用 固定增塑剂的总用量为100份，改变环保增塑剂合成植物酯和DOP的混合比例测软质PVC的邵氏硬度（），试验结果如表1所示。 从表1中看出，随着环保增塑剂合成植物酯用量增加，DOP用量减小，PVC硬度呈下降趋势。在30份环保增塑剂合成植物酯和70份DOP用量复用时，PVC硬度达到最低值为59，而后，随着得环保增塑剂合成植物酯用量增加，DOP用量减小，硬度又呈上升趋势。这一趋势表明，环保增塑剂合成植物酯和DOP之间彼此具有协同增塑效应。当环保增塑剂合成植物酯与DOP用量为3070时，协同增塑效率最高。按上述配方压出的板材试样可看出，1-3号试样放置一段时间后皆无环保增塑剂合成植物酯析出，4号试样有微量析出，而5号试样析出较多。这说明当DOP和环保增塑剂合成植物酯复用比例为7030时，两种增塑剂分子彼此能相互容纳共存于PVC分子之间形成稳定的增塑体系，其增塑效率优于环保增塑剂合成植物酯和DOP单独使用的效果。图3显示了表1中1-5号试样的PVC板材常温下放置8个月时间邵氏硬度的变化规律。从图3中可以看出，1-3号试样的硬度基本不随放置时间延长而变化，4号和5号试样开始放置一段时间后，硬度具有明显的增大，10周后硬度的变化开始趋于稳定。这表明含有30份环保增塑剂合成植物酯和70份DOP的3号试样具有和100份DOP相似的耐久性，也就是说，环保增塑剂合成植物酯和DOP复合使用在37的比例时两者相容性好。 2.3环保合成植物酯增塑剂在PVC图章料中的应用 环保增塑剂合成植物酯是从多种植物里萃取，作为一种环保的增塑剂应用于PVC中，其售价为8700元吨左右，因此可用于高档的软PVC制品，如PVC电缆料、PVC塑料凉鞋、人造革、密封条、输送带、涂料等。本文研究了环保增塑剂合成植物酯在PVC图章专用料配方中的应用，配方中添加一定量的氯化石蜡起到改善样品表面的作用，试验配方见表2，PVC图章料力学性能如表3所示，该料经混合后，用55单螺杆挤出机挤出的PVC图章板材表面光滑，色泽鲜艳，无增塑剂析出现象。图章专用料成本在4000元吨左右，具有可观的经济效益，用户愿意接受。 3、结论 （1）环保增塑剂合成植物酯是一种新型环保增塑剂，在一系列催化的作用下酯化生成的一种新型环保无毒增塑剂，可作PVC的辅助增塑剂使用，和DOP复合使用时配比以37为佳，此时增塑效率最高，且无从软质PVC中析出现象。（2）环保增塑剂合成植物酯与DOP复合使用，环保增塑剂合成植物酯含量在30%以下时，制品在长期放置试验中的邵氏硬度随时间的变化较小，说明此配比下对PVC增塑效果的耐久性与纯DOP增塑的效果相当。（3）环保增塑剂合成植物酯价格为8700元吨左右，因此可作为优质增塑剂用于一些高档软质PVC制品，从而降低PVC制品的成本，用它和DOP、氯化石蜡增塑的PVC制成的图章专用料，成本在4000元吨左右，经济效益较好。（4）环保增塑剂合成植物酯是一种混合增塑剂，其次，不冒油。环保合成植物酯增塑剂