增塑劑概念分類和性質(zhì)

增塑劑概念分類和性質(zhì)資料由整理第1頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理

提綱增塑劑概念增塑劑的發(fā)展歷程增塑劑作用機(jī)理增塑劑的功能和選用增塑劑的分類國內(nèi)外增塑劑生產(chǎn)與應(yīng)用概況增塑劑的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢第2頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理

前言增塑劑是現(xiàn)代塑料工業(yè)最大的助劑品種，對促進(jìn)塑料工業(yè)特別是聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展起著決定性作用。目前，各種新型塑料已滲透到工農(nóng)業(yè)，運(yùn)輸，交通，醫(yī)藥，食品，服裝，建筑，國防等各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)代的增塑劑工業(yè)已發(fā)展成為以石油化工為基礎(chǔ)，以鄰苯二甲酸酯為核心的多品種，大生產(chǎn)的化工行業(yè)。第3頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑的概念簡單的說凡添加到聚合物體系中能使聚合物體系的塑性增加的物質(zhì)都可以叫做增塑劑增塑劑通常是一種“類溶劑”的物質(zhì)，加入到塑料樹脂或彈性體等物質(zhì)中能改進(jìn)他們的加工性，增加可塑性，柔韌性，拉伸性或膨脹性的物質(zhì)。第4頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑的歷史和發(fā)展實(shí)際上，增塑技術(shù)早在原始社會(huì)就已被運(yùn)用，增塑劑也起始于原始人類的發(fā)明。例如：陶器——粘土加水第5頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理古時(shí)候用“油”溶于瀝青來制防水材料用于防水、填補(bǔ)船縫等，這里“油”起增塑劑作用。還有皮革中用鯨油使之柔軟，鯨油便是最持久的增塑劑。第6頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理在隨后的一個(gè)多世紀(jì)的過程中，伴隨塑料、橡膠等工業(yè)的發(fā)展，到1943年文獻(xiàn)上記載的增塑劑已達(dá)20000多種。能工業(yè)化生產(chǎn)的為150多種。應(yīng)用范圍遍及到我們身邊各個(gè)領(lǐng)域第7頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑的作用機(jī)理目前通?？捎脻櫥岳碚?、凝膠理論和自由體積理論來解釋。潤滑性理論樹脂分子間有摩擦作用，因此樹脂有剛性增塑劑在樹脂中的作用就象油在兩個(gè)物體間能起到潤滑作用一樣能耐形變。

第8頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理凝膠理論

凝膠理論認(rèn)為未增塑樹脂的硬度(抗變形能力)是由于樹脂內(nèi)部的三維蜂窩狀結(jié)構(gòu)或凝膠所致。凝膠則是沿聚合物鏈在一定間隔上的樹脂大分子間有結(jié)合程度不一的連接點(diǎn)所形成。第9頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理自由體積理論

自由體積理論發(fā)展較早，不過用它來解釋增塑作用則比凝膠理論和潤滑理論進(jìn)展的較慢。凝膠理論和潤滑理論很容易由直觀結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展而成，而且簡單相似。而自由體積理論則是由晶體、玻璃態(tài)和液體不大明顯的性質(zhì)發(fā)展而來。第10頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑的功能和選用增塑劑在改變聚合物的性質(zhì)，在聚合物加工及產(chǎn)品的性能中起到如下作用即功能性：降低聚合物的玻璃化溫度。改變聚合物的結(jié)構(gòu)，使被增塑的物質(zhì)柔軟增大聚合物的韌性，改善沖擊性。增大聚合物的伸長率，降低拉伸強(qiáng)度。改善低溫性能。降低聚合物的粘度，改善聚合物與其配料混合。第11頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理使用增塑劑加工制品時(shí)，必須考慮到增塑劑的選用，這關(guān)系到制品質(zhì)量和成本等重大問題。成本

增塑聚合物的加工性和制品的性質(zhì)明顯受增塑劑添加量影響，任何其他增塑劑只有比DOP便宜或者具備特殊的功能，能起到比DOP更好的特殊作用，才能在經(jīng)濟(jì)上站得住腳第12頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理第13頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理效率增塑劑效率是指實(shí)現(xiàn)增塑的能力，或使樹脂達(dá)到某一種柔軟程度所用增塑劑的量。增塑劑用量少，說明增塑劑的效率高。一般情況下，同系物中增塑劑分子含直鏈的比含側(cè)鏈的增塑效率高；結(jié)構(gòu)相同時(shí)，分子量小的比分子量大的效率高；通常將鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯的相對效率定為1，增塑效果如下表：第14頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理第15頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理相容性相容性是增塑劑和聚合物混溶性的能力或使衡量增塑劑加入聚合物中的量。它受增塑劑分子的大小、形狀和含有特殊的化學(xué)基團(tuán)的影響，也與聚合物的特性有關(guān)。相容性好的增塑劑室溫時(shí)或溫度稍高時(shí)能使樹脂溶脹，因此這些增塑劑常用來增大制品的柔順性。第16頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理耐久性由于多數(shù)增塑劑與聚合物不是通過化學(xué)鍵結(jié)合，因此在其增塑的制品中隨著時(shí)間的推移，增塑劑油從制品中通過揮發(fā)、遷移、抽出等發(fā)式而移出的傾向。

揮發(fā)性揮發(fā)是增塑劑由增塑制品內(nèi)部向周圍大氣中飛逸的傾向。第17頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑鄰苯二甲酸酯揮發(fā)減量增塑劑脂肪族二元酸酯揮發(fā)減量1h后2h后1h后2h后二異丁酯17.923.5丁二酸二辛脂19.127.0二丁酯16.821.6己二酸二辛脂12.024.0二(2-乙基己)酯7.113.1丁二酸二異癸酯6.214.0二正辛酯3.56.9壬二酸二辛脂3.510.5二壬酯4.59.1己二酸二異癸酯3.06.9二異癸酯2.35.0癸二酸二辛脂2.06.3二(十三醇)酯0.21.0第18頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理

遷移性

遷移是增塑劑由被增塑的制品向與之接觸的物質(zhì)移動(dòng)的過程。增塑劑的遷移會(huì)導(dǎo)致制品的軟化發(fā)黏甚至表面脆裂。增塑劑的遷移性與自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。高分子量的增塑劑遷移的少。抽出性抽出性是指增塑劑由其它物質(zhì)從聚合物中吸取的傾向。增塑劑能被許多液體抽出，尤其易被油類和汽油抽出。第19頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理絕緣性純PVC樹脂和PVC硬制品體積電阻率很高，加入增塑劑會(huì)降低電阻率。不同的增塑劑以及同一增塑劑但濃度不同時(shí)對降低電阻率有不同的影響。難燃性增塑劑的難燃性與其揮發(fā)性，化學(xué)結(jié)構(gòu)和分解產(chǎn)物有關(guān)，增塑劑的揮發(fā)性大和分解產(chǎn)物易燃的不能用作難燃劑。磷酸酯、含氯和含芳基結(jié)構(gòu)的化合物阻燃性較好。第20頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理毒性

一般情況下，酯類增塑劑都有較低的毒性。增塑劑的毒性大小是通過動(dòng)物試驗(yàn)來獲得的。增塑劑毒性最顯著的危害是PVC薄膜中的增塑劑與含油類食物接觸時(shí)，增塑劑能被油抽出而進(jìn)入食品中。人如果長期食用這些含有有毒的增塑劑便會(huì)積累中毒。耐霉菌性

塑料制品中包括增塑劑在內(nèi)的許多添加劑，有些是霉菌的營養(yǎng)源，是塑料制品變質(zhì)的主要原因。第21頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理熱和光穩(wěn)定性增塑劑的熱穩(wěn)定性是指被其增塑的物質(zhì)受熱時(shí)的穩(wěn)定情況。增塑劑的光穩(wěn)定性是指其抵抗光氧化的大多數(shù)塑料制品與光接觸后因吸收光能導(dǎo)致制品的外觀和物理性質(zhì)變差。耐寒性某些具有低黏度和低黏度系數(shù)的增塑劑由于其玻璃化溫度低，能降低聚合物的玻璃化溫度，通常把這類增塑劑叫耐寒性增塑劑，脂肪族二元酸酯，二元醇的脂肪酸酯，直鏈苯二甲酸酯，環(huán)氧脂肪酸酯和脂肪族磷酸酯具有耐寒的功能。第22頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑的分類增塑劑按其作用方式可以分為兩大類型，即內(nèi)增塑劑和外增塑劑。種類作用方式作用機(jī)理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)內(nèi)增塑劑與聚合物反應(yīng)（共價(jià)鍵）降低鏈段的有歸性，降低結(jié)晶度相容性好操作復(fù)雜外增塑劑跟聚合物混合（物理混合）降低聚合物間的摩擦力操作容易，價(jià)格低廉，品種廣泛相容性比內(nèi)增塑劑低第23頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理按功能分類可分為通用型增塑劑和特殊型增塑劑。通用型增塑劑具有廣泛的適用性，而沒有特殊的功能。例如：鄰苯二甲酸酯類。特殊型增塑劑除具有一般增塑劑的作用外，還具有某些特殊功能，像耐寒性增塑劑、阻燃性增塑劑、環(huán)保性增塑劑、永久性增塑劑等。第24頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理除上述列舉的化合物以外的一些具有增塑劑功能的各種化合物，如松香酸酯、烴類、含氯化合物、天然產(chǎn)品、高能量增塑劑、硅氧烷等第25頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理苯二甲酸酯苯二甲酸酯主要分為鄰苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯和對苯二甲酸酯。其中鄰苯二甲酸酯具有最理想的工作特性，與聚氯乙烯的相容性好，增塑效率高，生產(chǎn)工藝簡單，原料來源廣泛第26頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理第27頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理含側(cè)鏈醇的酯影響該增塑劑的效率。其中醇的主鏈越短，側(cè)鏈越長或者越多，增塑劑的效率則越弱。側(cè)鏈對增塑劑粘度的影響也呈這種變化第28頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理混合酯一般比純酯的揮發(fā)度低，溶解力強(qiáng)，凝膠性能好，可以吸收較大量的填充劑，在塑料制品擠出成型時(shí)能降低熔融黏度?；旌硝サ募庸ば阅芤埠?，其增塑糊廣泛用于建筑用的發(fā)泡地板覆蓋材料，人造革，注塑和擠出產(chǎn)品。第29頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理聚酯增塑劑聚酯增塑劑也稱為聚合型增塑劑，樹脂狀增塑劑或永久性增塑劑。一般是由多官能團(tuán)羧酸與多元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)而成的線性高分子化合物。通常是利用飽和二元羧酸與飽和二元醇制得。

聚酯增塑劑分子量較大。一般為1000-8000，它們在加工過程中揮發(fā)度低，在制成品中的增塑劑不易被水，油和溶劑抽出，而且遷移性小，耐高溫，能使制成品長期保持較好的質(zhì)量和使用壽命，較單體型增塑劑有許多優(yōu)越性。因此被稱作耐久性增塑劑。第30頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理第31頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理聚酯增塑劑是由飽和二羥基醇與飽和二元羧酸構(gòu)成的直鏈狀骨架上有酯基的化合物。第32頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理第33頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)耐油、耐抽出性能好，遷移性小，電性能好，毒性較低用其增塑的制品長期高溫使用仍能較好的保持原來的物理性質(zhì)缺點(diǎn)是黏度大，不好加工，低溫性能和使用范圍受到一定限制，另外價(jià)格也比較貴。第34頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理其它增塑劑：脂肪族二元羧酸酯多元醇酯磷酸酯環(huán)氧增塑劑氯代烷烴檸檬酸酯苯多羧酸酯主要品種丁二酸酯、己二酸酯、癸二酸酯乙二醇、聚乙二醇、甘油、季戊四醇酯磷酸三（2-乙基己）酯、磷酸三甲酚酯雙酚A二縮水甘油醚、環(huán)氧植物油氯代烷烴檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三丁酯偏苯三酸酯產(chǎn)品簡介耐寒性優(yōu)異，相容性較差耐熱、耐老化、耐污染性能較好，相容性較差阻燃性好，耐霉菌性好，耐候性差耐候性，低毒性優(yōu)異，相容性較差對光熱穩(wěn)定性好，阻燃性好價(jià)廉無毒增塑劑，耐霉菌性好，價(jià)格較高電絕緣性、相容性，耐久性較好，價(jià)格較高第35頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理國內(nèi)外增塑劑生產(chǎn)與應(yīng)用概況當(dāng)前，增塑劑是塑料助劑中產(chǎn)能和消費(fèi)量最大的品種。全世界的生產(chǎn)能力約為900多萬噸，年產(chǎn)量約為650萬噸。北美、歐洲和日本的消費(fèi)量占全球消費(fèi)量的60%，其余40%消費(fèi)量分布在亞洲、拉丁美洲、南非和中東地區(qū)。在全部增塑劑生產(chǎn)中，大約有80%~90%用于PVC產(chǎn)品，其余則用于橡膠、潤滑劑、黏合劑、油漆、印刷油墨以及冷凝液。第36頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理增塑劑使用分配情況第37頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理國外主要國家和地區(qū)鄰苯二甲酸酯消費(fèi)名稱美國西歐日本占增塑劑占鄰苯二甲酸酯占增塑劑占鄰苯二甲酸酯占增塑劑占鄰苯二甲酸酯DOP12.217.736.540.249.260.1DINP11.616.812.413.6DIDP12.217.718.520.516.119.7線型酯14.821.43.13.5142.8其他鄰苯二甲酸酯18.526.420.222.216.620.2合計(jì)69.3100.090.7100.081.9100第38頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理2005年我國的工業(yè)增塑劑生產(chǎn)能力已達(dá)1100kt/a，現(xiàn)有增塑劑生產(chǎn)企業(yè)100多家，產(chǎn)品的產(chǎn)量、品級(jí)率近年來都有大幅度的提高，但能夠正常生產(chǎn)的只有40家，年產(chǎn)量65萬。無法完全滿足我國每年115萬t的消費(fèi)量市場需求，每年都需大量進(jìn)口。年份國內(nèi)生產(chǎn)量（萬噸）進(jìn)口量（萬噸）200039.536.5200148.536.8200259.545.3200376.550.4200479.550.4200589.548.22006105.043.62007120.045.6第39頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月資料由整理目前，我國80%以上的塑膠企業(yè)通常使用的增塑劑是DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)、DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)和DINP(鄰苯二甲酸二異壬酯)等，仍被大量用在PVC軟管、薄膜、人造革等軟制品中，塑膠行業(yè)稱