增塑剂是指添加到聚合物材料中改善其柔性、可延展性和可加工性的物质。增塑剂的特点是降低聚合物的熔融温度、熔体黏度、玻璃化转变温度和弹性模量,而不改变聚合物的化学性质。
通俗地说,增塑剂就是一种专门用来使涂料等材料柔软和具有可弯曲性能的物质。增塑剂的种类多达百余种,但其中的邻苯二甲酸酯类增塑剂因其技术性能、功能多样性以及经济效益较好,从而应用最为广泛,约占整个增塑剂产品的80%。
二、相关标准
GB/T 1660-2008《增塑剂 运动黏度的测定》
GB/T 1670-2008《增塑剂 热稳定性试验》
GB/T 1677-2008《增塑剂 环氧值的测定》
GB/T 23992-2009《涂料中氯代烃的测定 气相色谱法》
GB/T 30646-2014《涂料中邻苯二甲酸酯含量的测定 气相色谱/质谱联用法》
JG/T 426-2013《抹灰砂浆增塑剂》
三、涂料增塑剂的作用原理
四、涂料增塑剂需要满足的条件
耐热性:由于许多热塑性涂料需要较高的加工温度,因此所用的增塑剂必须具有足够的耐热性,以防止加工过程中变色、分解或挥发速度太快。
低挥发性:聚合物材料在高温下长时间使用时,也要求增塑剂具有低挥发性。满足低挥发性的增塑剂有C10~C13脂族醇、偏苯三酸酯制备的邻苯二甲酸酯和己二酸酯等。
耐光/耐水抽提/耐真菌:对于受复杂气候影响的涂料制品,不仅要求低挥发性,而且要求耐光、耐水抽提和真菌侵蚀。
增塑剂的类型众多,每种类型的增塑剂与特定类型的聚合物具有相容性,增塑剂可以按以下方式分类:
邻苯二甲酸酯:常作为增塑剂使用的邻苯二甲酸酯有十余种,主要包括邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP),邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯(DHXP)、邻苯二甲酸二环已酯(DCHP)、邻苯二甲酸 二苯酯(DPhP),邻苯二甲酸二壬酯(DNP)等。按其相对分子量大小,又可将邻苯二甲酸酯类增塑剂分为低分子量增塑剂(分子的支链碳数在8个及以内)和高分子量增塑剂(分子的支链碳数在8个以上)。常见的低分子量增塑剂包括DBP、BBP、DEHP、DiBP等;高分子量增塑剂包括DINP、DIDP等等。
此外,还有如下种类的增塑剂:磷酸酯;己二酸、壬二酸和癸二酸酯;柠檬酸酯;偏苯三酸酯;卤代烃;烃(脂族、环烷和芳族);苯甲酸酯;脂肪酸酯(油酸酯、硬脂酸酯、蓖麻醇酸酯)、季戊四醇;脂肪酯(环氧化);聚酯(聚合物增塑剂);聚合物(缩聚物)。
随着人们对健康、安全的认识越来越深入,面对邻苯二甲酸酯类增塑剂大量使用存在的问题和挑战,在考虑产业现状的基础上,必将进一步规范邻苯二甲酸酯类物质的生产和使用。可以预见,高效、环保、无害将是增塑剂未来发展的必然趋势。一方面对传统的增塑剂进行改性研究;另一方面研究新的催化、分离工艺,尽快将性价比更高、安全性更可靠、对环境友好的新一代增塑剂产品推向市场,以更好地保障行业健康。
编辑:於杰、张帆、徐旭晨、王岗
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