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毕业论文文献综述

高分子材料与工程

脂肪族聚酯/聚氯乙烯相容性的研究

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、水泥并列为材料领域的四大支柱。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加工业中用量最大最关键的助剂[1]。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[2]。 2.国内外增塑剂发展状况 2.1国内增塑剂发展情况

我国增塑剂工业是本世纪五十年代到六十年代才开始发展起来，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，其中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%[3]。 2.2国外增塑剂发展情况

2003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。在北美，增塑剂消费大约100万吨，主要生产商是：ExxonMobil Chemical、BASF、Sunoco、Eastman 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生产地区是远东，大约每年220万吨。这一地区有很多增塑剂生产商，主要的生产商是南亚塑料、Union Petrochemical公司、Dahin公司、Aekyung工业公司和LG化学公司[4]。 3国内常用增塑剂[5-15]

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、脂肪酸酯类、烷基磺酸苯酯类和氯化石蜡类等。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%。下面就以几种国内常用的增塑剂进行简要的介绍。 3.1 DOP

邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是透明的油状液体，无味或轻微气味。它是塑料加工中使用最广泛的增塑剂之一，具有优良的综合性能，增塑效率高、挥发性小、耐紫外光、迁移性小，而且耐寒性、柔软性等都很好，是一类比较理想的主增塑剂，也是国内用量最大的增塑剂。 3.2 DINP

邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)是无色透明液体。它可作为PVC的增塑剂，其耐迁移性、耐水抽出性、电绝缘性出色，但由于其分子量较大，在相容性、增塑效率和耐寒性方面不及DOP，不适用于低温制品，由于其价格、质量原因优于DOP，一些发达国家和地区会部分用其取代DOP做主增塑剂使用。 3.3 DOA

己二酸二辛酯(DOA)是无色透明油状液体。它是PVC典型耐寒增塑剂，增塑效率高，受热变色性小，可赋予制品良好的低温柔软性和耐光性，在加工时显示良好的润滑性，制品的手感性好，多与DOP、DINP等主增塑剂并用于耐寒性农膜，冷冻食品包装膜等。但本品的挥发性较大、耐水性、迁移性、电绝缘性等方面会存在一些不足之处，使用时应予考虑并注意。 3.4 TCP

磷酸三甲酚酯(TCP)是微具气味的清亮粘稠液体。它为阻燃性增塑剂，水解稳定性好，耐油性和电绝缘性优良，耐真菌性高。用于PVC薄膜、地板料、电线电缆料时，可改善制品的加工性、抗污染性、阻燃性、防霉性和耐磨性。可是本品耐寒性较差，但是通过与耐寒性增塑剂并用可以加以改善。本品系有毒物质，对动物和人的中枢神经有毒害作用，使用时应当注意。 3.5 TOTM

偏苯三酸三辛酯 (TOTM)是透明粘稠状液体，微具气味。本品为耐热和耐久性增塑剂，它的增塑效率和加工性能与邻苯二甲酸酯类增塑剂相近，耐久性可与聚合型增塑剂媲美，挥发性低、耐水抽出性、耐迁移性、低温性能和电性能优良可用于耐热电线电缆料、密封垫等要求耐热和耐久性的制品。但本品的耐油性不及聚酯增塑剂，捏合性不及DOP。 3.6环氧大豆油

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环氧大豆油是浅黄色油状液体。它与PVC的相容性好，是PVC的增塑剂兼热稳定剂。挥发性低，迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可赋予制品良好的机械强度及电绝缘性能。 4研发新型增塑剂需要考虑的因素[1-2]

物质结构决定了物质的性质，增塑剂也不例外。从物质结构与增塑剂的性能关系入手，找出二者的基本规律，并进行研究分析，才有助于新产品的选择和开发。从中外化学家们和增塑剂行业的专家们的理论分析、研究实验以及我们的应用实践中，可以发现如下一些大体的规律。 4.1 相容性[1]

增塑剂的相容性也适应“相似则相容”原理，增塑剂树脂之间是由偶极力产生的物理结合，而不是化学力(化学键)结合。因此，增塑剂的溶解度参数与树脂的溶解度参数越接近，两者相容性越好。一般来说增塑剂的极性对相容性影响最大，同类中分子大的相容性差一些。 4.2 增塑效率[2]

增塑剂的增塑效率是使树脂达到某一柔软程度的用量。通常分子量较低和具有线性烷链结构的增塑效率较高，而分子量较高，分子结构紧密和极性大，支链和环状结构含量多的增塑效率较低。 4.3耐水、耐化学性[1]

大多数增塑剂都具有较好的耐水性；分子量大、碳链长的增塑剂耐水、耐化学性好 反之则差；极性大的增塑剂，尤以含芳环基、酯基多的极性增塑剂耐化学性好。 4.4耐热、耐寒性[1]

分子量大的增塑剂耐热性好；高碳醇酯比低碳酯耐热性好；环状结构和支链多者耐热、耐寒性也好；直链醇酯耐寒性好，碳链长性能更好，具有支链的二醇酯耐寒性差。 4.5耐久性

影响增塑剂耐久性的因素包括加工和应用中的挥发、抽出和迁移。挥发性是指增塑剂受热时从制品表面向空气中的扩散。随着挥发的进行，可能导致雾化和老化现象的发生。增塑剂的分子量对挥发性的影响较大，分子量提高有助于抑制挥发，反之则挥发性较大。增塑剂的抽出损失是指增塑剂从增塑树脂内扩散到液相介质中的损失，这与液相介质的性质很有关系。迁移现象发生在增塑制品与其它固体聚合物接触的场合，由于增塑剂分子从浓度高的塑化物向另一种聚合物介质迁移，往往导致制品表面软化、发粘甚

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