脂肪族共聚酯与PVC相容性研究【文献综述】

1、毕业论文文献综述应用化学脂肪族共聚酯与pvc相容性研究1前言世界塑料工业发展迅速，其用途已渗透到国民经济各部门以及人们生活的各个领 域。塑料已和钢铁、木材和水泥并列为材料领域的四犬支柱。pvc作为一种综合性能较 好的通用型塑料，自问世以来就得到了日益广泛的应用，并在世界各国的经济发展中发 挥着重要作用，而增塑剂是pvc加工业用量最大，也是一种关键的助剂。因此，增塑 剂的发展和pvc工业的发展息息相关。增塑剂的研制开发重点是，开发生产更多具有 高性能、功能化、无毒性、专用化的增塑剂，并进一步完善生产工艺。随着世界各国环境意识的日益提高，特别是医药、食品加工、日用品、玩具塑料等 塑料制品，对主增塑

2、剂dop提出更高的纯度及卫牛要求。目前，国外一方面对传统的 主增塑剂进行研究；另一方面，研究新的催化、分离工艺，开发新一代的增塑剂，以期 待能找到性价比更好的、更卫生安全低毒性的、符合环保耍求的新型增塑剂产品，在原 有的品种基础上提高可加工性，充分利用资源，生产成本低，综合性能优异和符合环境 环保要求的产品，已经成为增塑剂的发展方向。19世纪20年代，己经开始用低分子量的邻苯二甲酸酯类增塑剂来制备软质塑料制 品，因为邻苯二甲酸酯类增塑剂属于低分子量化合物。它们在材料中的持久性比较差, 在使用的环境中以及动物和人的体内都发现了这些物质。当这些增塑剂在室内释放的 时候，可以聚集在家具的灰尘屮，然后

3、通过呼吸、饮食和皮肤的接触向人体渗透；当它 们向海洋中释放的时候，它们可以被有机物吸收，进入海洋生物链系统，在特定环境下, 这些污染比其他的污染更加严重，当增塑的pvc材料用于医学仪器和玩具的时候，这些 低分子的添加物的释放，由于体液的接触，比如说唾液和胃液，而变得更快。增塑剂的 流失，一方面影响了材料的长效性，另一方面向环境和人体释放了有害物质，这些现象 对社会的持续发展是不利的。欧盟国家倡导持续健康发展，已出台新法规明令限制这些 最常用的邻苯二甲酸酯类增塑剂在儿童玩具、儿童用品中使用，要求使用性能更好的替 代增塑剂。2国内外增塑剂发展状况我国增塑剂工业是木世纪五十年代到六十年代才开始发展起

4、来，虽然起步慢，但发 展速度很快，到70年代末我国增塑剂生产企业已达130多家，生产装置能力在万 吨级以上有16套，能生产近100个品种，而常规生产品种仅有30个左右。1996年，我 国增塑剂的生产能力约80万t/a,产量为45万t/a,其屮90%以上用于pvc制品。随着 pvc树脂加工业的发展，pvc软制品应用领域的拓展，我国增塑剂的品种和产量将迅 速增加。我国增塑剂产能和产量的年均增长率为10%02003年，世界增塑剂市场产量超过460万吨，大约90%用在增塑剂pvc领域忙 在北美，增塑剂消费大约100万吨，主要生产商是:exxonmobil chemical、basf、sunoco、 e

5、astman chemical公司。欧洲增塑剂市场产量大约是130万吨，三个主要的生产商是 exxonmobil chemical oxeno> basf。世界上最大的增塑剂的增塑剂生产地区是远东, 大约每年220万吨。这一地区有很多增塑剂牛产商，主要的牛产商是南亚塑料、union petrochemical公司、dahin公司、aekyung i业公司和lg化学公司。3国内常用增塑剂现在国内常用的增塑剂品种主要包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类、烷基磺酸 苯酯类和氯化石蜡类等小分子增塑剂。其中以邻苯二甲酸酯类所占比例最大，其产量约 占增塑剂总产量的80%1°-1,jo以上儿种

6、增塑剂由于在原料成本，制作工艺等方面或多或少存在着一些问题，都不 是很理想的pvc增塑剂。而且上述pvc增塑剂是低分子增塑剂，低分子增塑剂在使用过 程屮随着时间的推移，会迁移到外界环境中，影响塑料制品的持续使用性能以及有一些 给环境造成潜在的危险。现在国内外为了取代低分子增塑剂，对以下几类高分子增塑剂 作了深入的研究，简单介绍而下：柠檬酸酯类增塑剂：主要适用于与食品直接或间接接触的塑料制品中，是无毒增塑 剂的重要类型。典型品种tbc（柠檬酸三丁酯）、atbc（乙酰基柠檬酸三丁酯）具有无毒、 无臭、耐热、耐寒、耐候、耐水等综合性能，是食品包装和医用器材理想的增塑剂品种。 其中atbc已被美国食品

7、医药管理局（fda）认证为无毒产品。pvc经atbc增塑后， 具有低温扰曲性好、熔封时对热稳定、不变色等优点。在atbc与dop加入量相同的 条件下，atbc的增塑效率比dop稍高，主要力学性能和dop接近。atbc耐水、肥 皂水、油抽岀性能和邻苯二甲酸酯类增塑剂相当，能满足耍求。二甲苯甲醛树脂类增塑剂：二甲苯甲醛树脂是以混合二甲苯和甲醛为原料以硫酸或 草酸为催化剂来制备，具有优异电气绝缘性能耐化学性(耐酸、耐碱等)，耐迁移和耐 渗透、耐老化、性能稳定、易加工成型。环氧聚丁烯类增塑剂：环氧聚丁烯是新开发成功的环氧增塑剂品种。它是以甲苯为 溶剂，于40°c用双氧水将聚丁烯进行环氧化反应

8、来制备。用于pvc制品时能阻滞pvc 制品分解，降低毒性及生产成本。4新型增塑剂的研究有一种研究方向是把脂肪族聚酯用作无毒聚合物增塑剂“习，两种聚合物的相分离是 处在分子间的相互作用和自聚集的平衡中，两种聚合物之间的特殊作用可以弥补与聚合 物本质相关的混合自由能偏低的不足，从而提高它们的相容性，通过共混物中组分的平 衡、分子量控制以及聚合物结构來选择合适的组份，可以形成聚合物z间较强的相互作 用，从而控制增塑剂的迁移和表面富集等现象。与低分子量的增塑剂相比，聚合物的高 分子量和较大的木体体积将明显降低它的挥发性和扩散性。这方面的研究文献主要集中在pvc和各种聚酯的共混，huber等人"

9、;引在1967年发 表的一项专利，报道了一种基于二元脂肪酸、两种二元醇合成的共聚酯，当它与pvc共 混时，这种共聚酯表现出良好的相容性，增塑剂向外迁移明显减少。annika等人在 2006年报道了己二酸系列共聚酯和一-系列与己二酸系列共聚酯相似的共聚酯，这些共聚 酯与pvc的共混显示出很好的增塑效率，同时与邻苯二甲酸二辛酯(dehp) g相比， 增塑剂的迁移明显减少。有不少研究报道了i用聚酯增塑的软质pvc中岀现聚酯增塑 剂的迁移现象。研究认为共聚类增塑剂是一种有效的途径来减少使用过程中增塑剂的释 放，同时获得所希望的材料性能。在早期的研究工作屮，研究了聚葵二酸乙二醇酯/pvc 和聚己二酸丁二

10、醇酯/pvc共混物，在这些研究中，使用了四种不同比例的聚葵二酸乙 二醇酯和聚己二酸丁二醇酯，用溶液共混的方法制膜，研究在水环境中，相容性对抗迁 移和持续性能的影响。此外，对共混物的热性能也进行了热评估。据我们所知，还没有 其他研究报道来评价聚癸二酸(乙二醇+1,4-丁二醇)酯和聚己二酸(乙二醇+丁二醇) 酯/pvc共混物的长效性和抗迁移性。关于共聚酯与pvc共混的研究报道较少。参考文献1刘 萍,王徳禧阻隔型塑料包装材料新进展j塑料.2001,9(1):9-11.2邢光全，宋方俊，周志国.一种新型无毒增塑剂的应用及生产j.聚氯乙 烯,2006(12) : 23-25.3 rahman, m. b

11、razel, c. s. prog, polym. sci, 2004, 29:1223-1227.4 koch, h. m. drexler, h. angerer, j. int. j. hyg. environ. health, 2003, 206:77-79.5 directive 2005/84/ec;the european parliament and the europeancouncil, 2005.6 郑宁来聚合物增塑剂发展j 塑料助剂.1998,3(9):1-2.7 石万聪，石志博,蒋平平.增塑剂及其应用m.北京:化学工业出版社,2001:19-24.8 蒋平平，方洪熙，魏林娟，等.聚氯乙烯增塑剂现状与发展趋势j聚氯乙烯，2003(2) :1-5,9 尚磊增塑剂行业的现状和发展j.科技情报开发与经济,2009(7):1-4.10 霍建中制备环氧化葵花油增塑剂最佳条件的研究j天津化工,2002(1): 24-25.11 王克智塑料助剂开发及应用-增塑剂j 塑料科技,1995(6) :45-52.12 邢光全，宋方俊，周志国.一种新型无毒增塑剂的应用及生产j聚氯乙烯, 2006(12) : 23-25.13 huber, c. f. foulks, h. c. j. aylesworth, r. d. u. s.