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全面解析增塑剂增塑机理

[ 发布日期:2019-12-12 点击:8482 来源:苏州辰英新材料有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

  增塑剂在塑料中的增塑过程可以看作是树脂和增塑剂低分子化合物相互溶解的过程,但增塑剂与般溶剂不同,溶剂在加工过程中会挥发出去,而增塑剂则要求长期留在聚合物中,且不与树脂起化学反应,与树脂形成种固体。增塑剂加人后,能增加塑料的柔软性、曲挠性、耐寒性和伸长率。降低塑料的硬度、模量、玻璃化温度、熔点、软化温度或流动温度,使塑料的粘度变小,流动性增加,从而改善了加工性能。这么优质的性能,是离不开其自身机理的。今天辰英小编将给大家好好介绍一下增塑剂增塑机理。首先,我们先来认识其概念。

邻苯二甲酸二辛酯

     一、增塑剂的概念

  增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,改善加工工艺性能,并能提高胶料的物理机械性能,降低成本的一类低分子量化合物。

  过去习惯上根据应用范围不同分为软化剂和增塑剂。软化剂多来源于天然物质,常用于非极性橡胶;增塑剂多为合成产品,多用于极性合成橡胶和塑料中。目前由于所起的作用相同,统称为增塑剂。

    二、增塑剂的作用

  1、改善橡胶的加工工艺性能

  通过降低分子间作用力,使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀,改善混炼工艺;通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。

  2、改善橡胶的某些物理机械性能

  降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。 

  3、降低成本

  增塑剂价格低、消耗的资源少还很省。

    三、增塑剂的分类

  1、根据作用机理分的话分为物理增塑剂和化学增塑剂,其中物理增塑剂具有增塑分子进入橡胶分子内,增大分子间距、减弱分子间作用力,分子链易滑动。而化学增塑剂又称塑解剂,通过力化学作用,使橡胶大分子断链,增加可塑性。大部分为芳香族硫酚的衍生物如:2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。

  2、按来源可分为,石油系增塑剂、煤焦油系增塑剂、 松油系增塑剂、脂肪油系增塑剂、合成增塑剂。

DOP增塑剂

    四、增塑剂增塑机理

  1、高分子材料中对抗塑化作用的因素有分子间力和结晶性。由空间高有规则的高分子链构成的高分子材料在适当条件下可以发生局部结晶,而结晶区比无定型区稳定,自由空间更小,更难塑化,简而言之,就是要使高分子材料塑化,必须削弱其分子间力,并破坏结晶区。

  2、关于增塑剂的原理,行业内有多种理论观点,如:润滑理论、凝胶理论和自由体积理论,目前普遍接受的提法是:高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间聚集作用被削弱的结果。即增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的作用力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物的结晶度,从而使聚合物塑性增加。就拿DOPPVC的增塑机理来说,在PVC温度升高时,DOP分子插入到PVC分子链间,一方面DOP中的极性酯基与PVC的极性基团“相互作用”,彼此互溶,从而使PVC大分子间的作用力减弱,塑性增加;另一方面,DOP的非极性烷基夹在PVC分子链间,把PVC的极性基遮蔽起来,也减小了PVC分子链间的作用力。

  3、当增塑剂与树脂起熔融时,增塑剂的小分子便会插人到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的引力,增大了它们之间的距离,结果增加了聚合物分子链的移动可能,降低了聚合物分子链间的缠结,使树脂在较低的温度下就可发生玻璃化转变,从而使塑料的塑性增加。由此可见,聚合物分子链之间的引力和缠结是对抗塑化作用的大原因。

  4、聚合物的分子结构也影响聚合物分子链间的引力,别是聚合物分子链上各基团的性质,具有强性基团的分子链间作用力大,具有非性基团的分子链间作用力小,为了使具有强性基团的聚合物易于成型,可以加人增塑剂,增塑剂的性基团会与聚合物性基团相互作用,从而削弱了聚合物间的引力,也就达到了增塑的目的。

  5、增塑剂的反增塑作用。当增塑剂的用量减少到一定程度后反而会引起高分子材料硬度增大、伸长率减小、冲击强度降低的现象。一般认为,反增塑作用的原因在于少量增塑剂使高分子链易于移动,促进了不定形区定向并结晶。

  6、非极性增塑剂作用机理。非极性增塑剂增塑非极性橡胶时,由于分子量小,无规渗透于大分子之间,增大了分子间的距离,削弱了大分子间作用力,使大分子间滑移容易,流动性提高。

  增塑剂的加入会降低橡胶的玻璃化温度TgTg下降值与增塑剂的体积分数有直接关系,其中关系呈现为ΔTg=kφ1,其中k为常数;φ1为增塑剂的体积分数。

  7、极性增塑剂的作用机理

  极性增塑剂增塑极性橡胶时,极性的增塑剂低分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子的极性部位,对大分子链段起包围阻隔作用,从而增加了大分子链段之间的距离,减小了大分子间相互作用力,增大了大分子链段的运动性,从而提高了橡胶的塑性。公式为ΔTg=kn,其中k指的是与增塑剂性质有关的常数;而n为增塑剂的摩尔数。

  由上述辰英小编对增塑剂增塑机理的介绍可见,增塑剂之所以起到增塑作用,其关键是使聚合物间的作用力减弱。来达到降低树脂的熔融温度,提高树脂在熔融状态下的流动性和制品柔软性的材料都叫增塑剂。增塑剂加入高分子材料时,可在不改变其基本化学特性的情况下,降低其熔体黏度、玻璃化转变温度和弹性摸量,从而可改进其加工性,并提高制品的柔软性和拉伸性能的物质。如有这方面需求可以选择我们苏州辰英的增塑剂产品,因为我们历经多年发展,已积累雄厚的资金实力及坚实的技术力量,有力的保证了各类增塑剂产品的高规格、高标准去满足了市场所需,为社会提供优质产品和售后服务。所以选我们请放心!