Um die Migration und Diffusion von Weichmachern zu hemmen, umfassen Methoden zur Hemmung der Migration von Weichmachern PVC-Oberflächenbehandlung, PVC-Transplantatmodifikation, Mischen mit Polymerweichmachern, Hinzufügen von Nanopartikeln, Hinzufügen von Montmorillonit und Einweichen in organische Lösungsmittel. , Bilden Sie kovalente Bindungen mit PVC, Weichmachermodifikation usw.
(1) PVC-Oberflächenbehandlung
(1)Flächenvernetzung
Die Vernetzung der PVC-Oberfläche kann die Lücken zwischen PVC-Segmenten verringern und dadurch die Migration und Diffusion von Weichmachern hemmen. Die Oberflächenvernetzung von PVC kann eine zweidimensionale vernetzte netzwerkartige Struktur bilden, die einen "ziehenden" und "umhüllenden" Effekt auf die Weichmachermoleküle bildet und die Migration und Diffusion des Weichmachers behindert. Die Methode der Vernetzungsmodifikation besteht normalerweise darin, PVC mit Azid, Natriumsulfid usw. zu reagieren, eine Plasmabehandlung durchzuführen oder eine UV-Lichtbestrahlung durchzuführen.
(2) Oberflächenbeschichtung
Um die Migration und Extraktion des Weichmachers im Polymer zu reduzieren, kann ein Verfahren zur Beschichtung der Oberfläche des Polymers mit einer Schicht nicht migrierender Substanz verwendet werden. Lösen Sie das modifizierte PVC mit substituierten Cl-Atomen in einem organischen Lösungsmittel auf, tragen Sie es auf die Oberfläche von Weich-PVC-Produkten auf und härten Sie die Beschichtung durch Erhitzen oder ultraviolettes Licht aus. Die Verwendung dieser Methode zur Bildung einer 30μm dünnen Schicht kann die Zunahme der Migration von Weichmachern verhindern.
(2) PVC-Pfropfmodifikation
Die Transplantatmodifikation von PVC kann PVC-Molekülketten durch molekulare Bindungen mit anderen funktionellen Ketten verbinden, die Bewegung von PVC-Segmenten einschränken oder reduzieren und die Migration und Diffusion von Weichmachern reduzieren. β-Cyclodextrin (β-CD) ist eine zyklische Verbindung, die durch Verbindung von 7 Glucopyranosemolekülen gebildet wird. Es hat eine abgeschnittene abgeschnittene Hohlraumstruktur. Die beiden Enden sind hydrophil aufgrund des Vorhandenseins von Hydroxylgruppen. Der Hohlraum ist auf die C-H-Bindung zurückzuführen Es gibt Hydrophobie, und die hydrophobe Hohlraumstruktur kann Weichmachermoleküle adsorbieren und einbetten, wodurch die Migration von Weichmachern gehemmt wird. Gleichzeitig kann der gekrümmte Kanal, der durch β-CD nach der Pfropfung gebildet wird, die Migration von Weichmachern hemmen. Die Technologie des Hinzufügens von β-CD ist einfach, hat aber eine schlechte Kompatibilität mit PVC und eine ungleichmäßige Kompatibilität.
(3) Mischen mit Polymer-Weichmacher
Wenn einige Polymermaterialien mit PVC gemischt werden, haben sie eine gute Kompatibilität mit PVC, was die Glasübergangstemperatur von PVC reduzieren, die Flexibilität verbessern und eine ähnliche Rolle wie niedermolekulare Weichmacher spielen kann, die als hochmolekularer Weichmacher angesehen werden können. Gleichzeitig hat diese Art von Weichmacher ein relativ hohes Molekulargewicht, normalerweise größer als 1000. Im Vergleich zu niedermolekularen Weichmachern hat es eine gute Migrationsbeständigkeit und niedrige Temperaturbeständigkeit und wird auch als permanenter Weichmacher bezeichnet. Polymer-Weichmacher sind in der Regel teuer und verringern die Transparenz von PVC-Produkten nach der Zufüchse. Gleichzeitig haben Polymer-Weichmacher das Problem einer unzureichenden Plastifizierungseffizienz. Sie können die Plastifizierungseffizienz verbessern, wenn sie mit niedermolekularen Weichmachern zusammengesetzt werden.
Es gibt drei Haupttypen von Polymerschiesmachern, nämlich Polyester, Ethylencopolymer und Elastomer. Polyester-Weichmacher wird durch Polykondensation von gesättigter zweibasisiger Säure und zweibasislichem Alkohol mit einem Molekulargewicht von 800-8000 gebildet. Nachdem der Polyester-Weichmacher mit dem niedermolekularen Weichmacher zusammengesetzt wurde, kann er den niedermolekularen Weichmacher anziehen und fixieren und verhindern, dass er sich auf die Oberfläche des PVC ausbreitet. Ethylen-Copolymere umfassen hauptsächlich Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ethylen-Kohlenmonoxid-Vinylacetat-Copolymer (Elvaloy) und so weiter. Elvaloy ist ein Produkt von DuPont, mit ausgezeichneter plastisierender Wirkung. Nitrilkautschuk (NBR) ist ein Elastomer-Weichmacher. Nachdem NBR mit DOP zusammengesetzt wurde, kann es die Migration von DOP reduzieren.
(4) Nanopartikel hinzufügen
Nanopartikel haben eine große spezifische Oberfläche, viele Oberflächenatome, fehlen benachbarte Atome um die Oberflächenatome, haben viele baumelnde Bindungen, sind ungesättigt und lassen sich leicht andere Substanzen wie polare niedermolekulare Weichmacher adsorbieren. Gleichzeitig sind Nanopartikel in PVC nicht leicht zu migrieren, was die Bewegung von PVC-Molekülketten und Weichmachermolekülen behindern kann. Daher kann die Zugabe von Nanopartikeln zu PVC die Migration von Weichmachern reduzieren.
Die Technologie der Zugabe von Nanopartikeln ist einfach und kostengünstig, reduziert jedoch die Migrationseffizienz des Weichmachers und kann die Wasserbeständigkeit, Transparenz und mechanischen Eigenschaften von PVC-Produkten verringern.
(5) Montmorillonit hinzufügen
Montmorillonit ist ein wasserhaltiger Aluminosilikat-Ton mit einer einzigartigen Lamellenstruktur mit einer Dicke von etwa 1 nm. Nachdem Montmorillonit einer organischen Modifikationsbehandlung unterzogen wurde, nimmt der Zwischenschichtabstand zu. Durch das Mischen von Montmorillonit mit PVC kann die Montmorillonitlamelle in Form eines einzigen Stücks im PVC dispergiert werden, und die Lamellenstruktur kann erhöht werden. Weichmachermoleküle bilden einen "Labyrinthweg", um die Migration von Weichmachern zu behindern und dadurch die Migration von Weichmachern zu hemmen.
Die Zugabe von Montmorillonit erhöht jedoch die Schwierigkeit der PVC-Verarbeitung und ist nicht förderlich für die thermische Stabilität von PVC.
(6) Eintauchen in organische Lösungsmittel
Die Migration und Diffusion von Weichmachern in PVC erfolgt durch die Lücken zwischen pvc-Segmenten. PVC-haltige Weichmacher können als gummiartig angesehen werden, und PVC-Molekularsegmente sind weich; Wenn PVC keine Weichmacher enthält, kann es sein, da es sich in einem glasigen Zustand befindet, ist die PVC-Molekülkettenstruktur dicht und es gibt keine Lücken. Wenn das PVC-Produkt für kurze Zeit in ein organisches Lösungsmittel getaucht wird, wandert der Weichmacher auf der Oberfläche des PVC-Produkts zuerst zum organischen Lösungsmittel und bildet zwei glasartige "kristalline dünne Schichten" ohne Weichmacher und den Weichmacher im PVC Wenn das Lösungsmittel wandert, trifft es auf die Barriere der "kristallinen dünnen Schicht". , und die Migrations- und Diffusionsgeschwindigkeit verlangsamt sich.
(7) Bilden Sie eine kovalente Verbindung mit PVC
Es besteht keine chemische Bindung zwischen der PVC-Molekülkette und dem Weichmachermolekül, und die Wechselwirkung ist schwach. Während der Verarbeitung und Verwendung ist der Weichmacher anfällig für Migration und Diffusion. Wenn das Weichmachermolekül auf die PVC-Molekülkette aufgepfropft wird, um eine kovalente Bindung zu bilden, wird der Weichmacher zu einem Teil des PVC, was die Migration und Diffusion des Weichmachers effektiv vermeiden kann. Im Allgemeinen werden kleine molekulare Weichmacher nukleophil durch PVC ersetzt. Cl auf der Molekülkette.
(8) Modifikation des Weichmachers
Um die Exsudation des niedermolekularen Weichmachers zu reduzieren oder zu eliminieren, kann der niedermolekulare Weichmacher modifiziert werden, um die Polarität oder das Molekulargewicht des niedermolekularen Weichmachers zu erhöhen. Häufig verwendete Methoden umfassen die Einführung von Cl-Atomen in den Weichmacher, die In-situ-Chlorierung und die Transplantation makromolekularer Gruppen auf kleinmolekulare Weichmacher. Durch die Substitutionskettenreaktion freier Radikale wird Cl in Fettsäuremethylester eingebracht, um Chlormethofettsäuremethylester zu erhalten, der die Verträglichkeit und Migrationsbeständigkeit von Weichmacher und PVC verbessert und bestimmte flammhemmende Eigenschaften aufweist.