加工助剂第05章__增塑剂

1、增塑剂的功能增塑剂的功能1、使配合剂与聚合物混合容易、使配合剂与聚合物混合容易一般聚合物都较硬，有些助剂也是硬质的固体粉一般聚合物都较硬，有些助剂也是硬质的固体粉末等，二者就不容易混合；而加入增塑剂末等，二者就不容易混合；而加入增塑剂使聚合物变软，就容易与配合剂混合均匀。使聚合物变软，就容易与配合剂混合均匀。2、使混合物变软加工工艺变良好、使混合物变软加工工艺变良好增塑剂的加入，大分子间的距离增大，相互作增塑剂的加入，大分子间的距离增大，相互作用力下降，材料的用力下降，材料的Tg、Tf、Tm降低，降低，流动性提高，加工性变好流动性提高，加工性变好3、制品在常温下变柔软、制品在常温下变柔软因为制

2、品的因为制品的Tg下降，而在常温下表现为软质下降，而在常温下表现为软质4、制品的耐寒性增加、制品的耐寒性增加表现在材料的表现在材料的Tg和脆性温度和脆性温度Tb下降下降Tb：在低温下材料承受应力时只发生很小形变就：在低温下材料承受应力时只发生很小形变就断链破坏的温度断链破坏的温度 因为大分子间有增塑剂小分子的存在，分子因为大分子间有增塑剂小分子的存在，分子间距离增大，作用力下降，大分子链的活动能力间距离增大，作用力下降，大分子链的活动能力加强。加强。1、非极性增塑剂、非极性增塑剂起溶剂化作用，增大大分子间的距离，降低其作用力，增塑起溶剂化作用，增大大分子间的距离，降低其作用力，增塑效果与增塑剂

3、的体积成正比效果与增塑剂的体积成正比2、极性增塑剂、极性增塑剂起屏蔽作用，增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团起屏蔽作用，增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团相互吸引，从而取代了聚合物分子间基团的相互吸引，降低聚相互吸引，从而取代了聚合物分子间基团的相互吸引，降低聚合物分子间的作用力。增塑剂的增塑效果与分子数成正比，同合物分子间的作用力。增塑剂的增塑效果与分子数成正比，同时体积效应也起作用。时体积效应也起作用。vHRTCEDV式中： Hv：25时每摩尔溶剂的蒸发热(J)； Hv-12348.7+99.2Tb+0.837Tb2,Tb为溶剂的沸点(K)； R：气体常数R=8.3192J

4、/(mol.K)； V：溶剂在温度T时的摩尔体积(mL)，V=M/d，M为分子 量，d为在T时的密度。121212gggTTTK式中 Tg：塑化物的玻璃化温度； Tg1、Tg2：分别为增塑剂和聚合物的玻璃化温度；1、2：分别为增塑剂和聚合物的重量分数；K：常数（对某一增塑剂聚合物体系），即软 化温度的降低系数。43238527.9 10 PaL IGCDP（）式中：L：试样长(cm)；C：试样宽(cm)；D：试样厚(cm)；P：振动周期(s)；I：系统开始摆动的一瞬间的惯性；：试样的形状因素，为C/D的函数。2()()()()H OHOACEtOHMMfMfMfMf含水酸性酒精庚烷脂肪式中fT

5、为食品类型分布值，是反映与食品包装材料接触食品的性质。 每天饮食中的 助剂浓度C由M乘以CF系数（消费系数，指与特定包装材料接触的食品重量对全部包装食品的总重量之比）得到。假如人体每天摄入食物总量为3kg，则估计每天助剂的摄入量（EDI）可用下式算出：EDI=(3000g/d)MCF按塑化效率分：按塑化效率分：1、主增塑剂：凝胶化能力强、不易析出，单独使用也能发挥很、主增塑剂：凝胶化能力强、不易析出，单独使用也能发挥很好增速效果的一类增塑剂。与好增速效果的一类增塑剂。与PVC用量之比可达用量之比可达150：100而没而没有渗出现象。如有苯酐酯类如有渗出现象。如有苯酐酯类如DOP、DBP和磷酸酯

6、类和磷酸酯类TCP、TPP等等COOR1COOR2POR1OR2OR3O2、辅助增塑剂：凝胶化能力低，起功能性作用，单独使用时、辅助增塑剂：凝胶化能力低，起功能性作用，单独使用时增速效果不太好，与主增塑剂协同使用。增速效果不太好，与主增塑剂协同使用。如耐寒性增塑剂如耐寒性增塑剂DOS，DOA，多为脂肪族二元酸酯；，多为脂肪族二元酸酯；聚酯增塑剂：分子量聚酯增塑剂：分子量2000-8000，耐挥发、耐迁出，但塑化效，耐挥发、耐迁出，但塑化效率低；率低；环氧增塑剂：具有热稳定性作用，无毒或低毒。环氧增塑剂：具有热稳定性作用，无毒或低毒。按性能划分：按性能划分：耐寒性增塑剂：耐寒性增塑剂：DOS，D

7、OA耐热耐光：环氧十八酸锌酯，环氧大豆油等耐热耐光：环氧十八酸锌酯，环氧大豆油等阻燃：磷酸酯类增塑剂，氯化石蜡等阻燃：磷酸酯类增塑剂，氯化石蜡等无毒：环氧大豆油无毒：环氧大豆油抗菌：以磷酸酯最好抗菌：以磷酸酯最好3、增量剂：塑化效率很差，但便宜，降低成本用。如氯化、增量剂：塑化效率很差，但便宜，降低成本用。如氯化石蜡等石蜡等1、邻苯二甲酸酯类注：CA：醋酸纤维素；CAB：醋酸丁酯纤维素；CAP：醋酸丙酯纤维素； CN：硝酸纤维素；CP：丙酸纤维素；PVCA：聚氯乙烯醋酸乙烯。按化学结构划分按化学结构划分五、增塑剂的选用原则五、增塑剂的选用原则相容性、稳定性相容性、稳定性（1）溶解度参数）溶解度

8、参数增塑剂与聚合物的溶解度参数相近，相容性才较好。邻苯二增塑剂与聚合物的溶解度参数相近，相容性才较好。邻苯二甲酸酯类增塑剂具有较全面的性能，可作为主增塑剂使用。甲酸酯类增塑剂具有较全面的性能，可作为主增塑剂使用。DOP使用最普遍的品种。使用最普遍的品种。（2）分子量）分子量增塑剂分子量越小，在聚合物中活动能力越大，渗透力也就大，增塑剂分子量越小，在聚合物中活动能力越大，渗透力也就大，容易混匀，增塑效果好，但稳定性差。容易混匀，增塑效果好，但稳定性差。当分子量相近时，芳香结构的增塑剂与当分子量相近时，芳香结构的增塑剂与PVC相容性比脂肪结构的相容性比脂肪结构的好。分子量相近时，正构醇结构形成的酯

9、塑化效率、耐挥发性、好。分子量相近时，正构醇结构形成的酯塑化效率、耐挥发性、耐低温型等优于异构醇结构的酯。耐低温型等优于异构醇结构的酯。（3）分子结构：）分子结构：主要是基团，基团体积大，增塑剂在聚合物中就不易运动，稳定主要是基团，基团体积大，增塑剂在聚合物中就不易运动，稳定性增强；另外基团结构也影响溶解度参数，比如：邻苯结构的二性增强；另外基团结构也影响溶解度参数，比如：邻苯结构的二甲酸酯类增塑剂塑化效率就比对苯结构的二甲酸酯类增塑剂要好。甲酸酯类增塑剂塑化效率就比对苯结构的二甲酸酯类增塑剂要好。选用增塑剂注意事项：选用增塑剂注意事项：1、相容性和稳定性的协调、相容性和稳定性的协调一般要求溶

10、解度参数相近，为了稳定性要求分子量大些。在实际一般要求溶解度参数相近，为了稳定性要求分子量大些。在实际使用中，以能混进去不易析出来为准则，注重实际效果使用中，以能混进去不易析出来为准则，注重实际效果2、使用性能特点、使用性能特点增塑剂会直接影响制品的性能。耐热制品应选用迁移性小的；增塑剂会直接影响制品的性能。耐热制品应选用迁移性小的；耐寒制品要考虑其凝固点，更具制品使用场合还要考察阻燃、耐寒制品要考虑其凝固点，更具制品使用场合还要考察阻燃、电性能、毒性等问题。必须全面了解不同增塑剂的使用性能特点电性能、毒性等问题。必须全面了解不同增塑剂的使用性能特点4、其他助剂的影响、其他助剂的影响填充剂、着色剂等对增塑剂会有不同程度的吸收等，应适当增加填充剂、着色剂等对增塑剂会有不同程度的吸收等，应适当增加或减少增塑剂的用量或减少增塑剂的用量5、增塑剂用量、增塑剂用量用量对制品性能影响很大，一般增塑剂用量相对较大，还要考虑用量对制品性能影响很大，一般增