Weichmacher beziehen sich auf eine Klasse von Substanzen, die die Rationalität von Polymeren verbessern können. Weichmacher werden hauptsächlich für PVC-Harze verwendet, und ihre Menge kann mehr als 98% der Gesamtmenge an Weichmachern ausmachen. Die Zugabe von Weichmachern kann die Kraft zwischen PVC-Molekülketten reduzieren und die Glasübergangstemperatur, die Vorlauftemperatur und den Schmelzpunkt der enthaltenen Mikrokristalle aus PVC-Kunststoffen reduzieren. Weichmacher können die Plastizität des Harzes erhöhen und das Produkt weich und widerstandsfähig machen. Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen.
Wenn der Weichmacher weniger als 10 Teile besteht, ist die mechanische Festigkeit nicht offensichtlich. Wenn etwa 5 Teile des Weichmachers zugegeben werden, ist die mechanische Festigkeit am höchsten, was das sogenannte Antiplastifizierungsphänomen ist. Es wird allgemein angenommen, dass das Antiplastifizierungsphänomen darin besteht, dass nach einer kleinen Menge Weichmacher die Mobilität der makromolekularen Kette zunimmt, so dass die Moleküle angeordnet sind, um die Wirkung von Mikrokristallen zu erzeugen. Die Schlagzähigkeit von harten Produkten mit einer kleinen Menge Weichmacher ist niedriger als die ohne Zeit, aber nach der Erhöhung auf eine bestimmte Dosis erhöht sich die Schlagzähigkeit mit der Erhöhung der Menge, die dem universellen Gesetz entspricht. Darüber hinaus reduziert die Erhöhung des Weichmachers die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Produkts. Für jeden zusätzlichen Teil des Weichmachers sinkt Martins Hitzebeständigkeit um 2 bis 3. Daher fügen allgemeine harte Produkte keine Weichmacher hinzu oder fügen weniger Weichmacher hinzu. Manchmal werden mehrere Teile weichmacher hinzugefügt, um die Verarbeitungsflüssigkeit zu verbessern. Weiche Produkte müssen jedoch eine große Menge Weichmacher hinzufügen. Je größer die Menge an Weichmacher, desto weicher das Produkt.
Die Gesamtmenge des Weichmachers sollte je nach den Anforderungen an die Weichheit des Produkts und der Verwendungs-, Prozess- und Verwendungsumgebung unterschiedlich sein. Der allgemeine Kalanderprozess produziert PVC-Folie, und die Gesamtmenge des Weichmachers beträgt etwa 50 Teile. Die Blasfolie ist etwas niedriger, in der Regel 45-50 Teile.
Die Hauptfunktionen von Weichmachern sind wie folgt:
1. Reduzieren Sie die Schmelztemperatur und die Schmelzviskosität des Polymers, wodurch die Formverarbeitungstemperatur gesenkt wird.
2. Machen Sie Polymerprodukte haben Weichheit, Elastizität und niedrige Temperaturbeständigkeit.
Der Wirkungsmechanismus des Weichmachers:
Weichmacher und Harze haben unterschiedliche Polaritäten, und ihr Wirkungsmechanismus ist ebenfalls unterschiedlich.
1. Volumeneffekt Dieser Effekt tritt hauptsächlich bei unpolaren Weichmachern auf. Seine Wirkungsweise besteht darin, zwischen die Molekülketten des Harzes einzufügen, um den Abstand zwischen den Molekülen zu vergrößern, wodurch die Kraft zwischen den Molekülen geschwächt und die Schmelzviskosität verringert wird, erhöht sich die Flexibilität der Molekülkette. Je mehr solcher Weichmacher hinzugefügt werden, desto größer ist der Volumeneffekt, und der Volumeneffekt des langkettigen Strukturf weichmachers ist größer als der des zyklischen Strukturschifikators.
2. Abschirmende Wirkung Dieser Effekt ist hauptsächlich für polare Weichmacher, und seine Wirkungsweise besteht darin, die polare Anziehung zwischen Polymermolekülen durch die Wechselwirkung zwischen polaren Weichmachern und polaren Polymeren zu ersetzen. Dadurch werden die Kräfte zwischen den Molekülen geschwächt, und dieser plastisierende Effekt wird als Abschirmwirkung bezeichnet.
Weichmacherleistung:
Die Eigenschaften von Weichmachern umfassen hauptsächlich die folgenden Elemente: Plastifiziereffizienz, Kompatibilität, Kältebeständigkeit, Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit, Isolierung, Flammschutz und Hygiene.
Plastifiziereffizienz: bezieht sich auf die Plastifizierfähigkeit eines Weichmachers auf das Polymer oder den Plastifiziereffekt. Die Plastifiziereffizienz verschiedener Weichmacher ist ein relatives Konzept. Die Plastifiziereffizienz wird im Allgemeinen anhand der Menge an Weichmacher bewertet, die zur Änderung des quantitativen Flexibilitätsindex erforderlich ist. Je weniger Weichmacher zugesetzt wird, desto höher ist die Plastifiziereffizienz. Allgemeine Molekulargewichts-Weichmacher. Weichmacher mit höherem Molekulargewicht haben eine hohe Plastifiziereffizienz für PVC. Mit zunehmender Polarität des Weichmachermoleküls verringern der Grad der Alkylverzweigung und die Zunahme der aromatischen Ringstruktur die Plastifizierungseffizienz.
Die Reihenfolge der Plastifiziereffizienz häufig verwendeter Weichmacher ist:
DBS>DBP>DOS>DOA>DOP>DIOP>M-50>TCP>PCl-50.
Kompatibilität: bezieht sich auf die Kompatibilität von Weichmachern mit Polymeren. Derselbe Weichmacher hat eine unterschiedliche Kompatibilität mit Polymeren unterschiedlicher Polarität.
Die Kompatibilitätssequenz von häufig verwendeten Weichmachern und PVC ist:
DBS>DBP>DOP>DIOP>DNP>ED3>DOA>DOS>Chloriertes Paraffin.
Kältebeständigkeit: bezieht sich auf die Niedertemperaturbeständigkeit von weichmacherplastifizierten Produkten. Die Kältebeständigkeit von Weichmachern hängt mit ihrer Struktur zusammen. Aliphatische zweibasische Säureester mit Methylen (-CH2—) als Hauptkörper haben die beste Kältebeständigkeit. Sie sind einer der am häufigsten verwendeten kältebeständigen Weichmacher und enthalten zyklische und der verzweigte Weichmacher hat eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit aufgrund seiner Schwierigkeit, sich bei niedrigen Temperaturen im Polymer zu bewegen.
Die Reihenfolge der Kältebeständigkeit häufig verwendeter Weichmacher ist: DOS>DOZ>DOA>ED3>DBP>DOP>DIOP>DIDP>DNP>M-50>TCP.
Haltbarkeit: bezieht sich auf die Fähigkeit von Weichmachern, in plastifizierten Produkten zu bestehen. Es umfasst hauptsächlich Migrationsresistenz, Extraktionsresistenz und Volatilitätsresistenz.
Die Migration von Weichmachern mit Migrationsresistenz umfasst zwei Aspekte:
1. Der Weichmacher sickert von der Innenseite des Produkts zur Außenfläche;
2. Der Weichmacher überträgt sich auf den Feststoff in Kontakt mit ihm.
Die Migration des Weichmachers hängt mit seiner Kompatibilität zusammen, und je schlechter die Kompatibilität, desto größer die Migration. Darüber hinaus haben Weichmacher mit großem Molekulargewicht, verzweigten Ketten oder zyklischen Strukturen eine gute Migrationsbeständigkeit.
Extraktionswiderstand: Bezieht sich auf die Tendenz des Weichmachers, in Kontakt mit ihm in das flüssige Medium zu diffundieren. Das Medium umfasst hauptsächlich Wasser, Lösungsmittel, Reinigungsmittel und Schmieröl. In Bezug auf Öl- und Lösungsmittelbeständigkeit weisen Weichmacher mit einem größeren Anteil an unpolaren Alkylgruppen eine schlechte Extraktionsbeständigkeit auf, Phenylgruppen, Estergruppen und Weichmacher mit hohem Verzweigungsgrad haben eine gute Extraktionsbeständigkeit; während die Wasserbeständigkeit im Gegensatz zu den oben genannten ist, sind Polyester Weichmacher mit ausgezeichneter Extraktionsbeständigkeit.
Flüchtigkeitsbeständigkeit: bezieht sich auf die Tendenz des Weichmachers, beim Erhitzen von der Oberfläche des Produkts in die Luft zu diffundieren. Die Flüchtigkeit eines Weichmachers hängt mit seinem Molekulargewicht zusammen. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner das Molekulargewicht, desto größer ist seine Flüchtigkeit. Aus sicht der Molekülstruktur weist die geradkettige Alkylstruktur eine bessere Flüchtigkeitsbeständigkeit auf als verzweigtkettige Alkylstruktur-Weichmacher; Weichmacher, die zyklische und andere sperrige Gruppen im Molekül enthalten, haben eine bessere Flüchtigkeitsbeständigkeit. Im Allgemeinen haben Weichmacher wie Polyester, Epoxid, DIOP, TCP und Pentaerythrit eine gute Flüchtigkeitsbeständigkeit.
Isolierung: Die Isolierung des Weichmachers ist nicht so gut wie die von PVC-Harz. Mit zunehmender Weichmachermenge nimmt die elektrische Isolierung von PVC ab. Achten Sie bei der Auswahl von Weichmachern für PVC-Dämmstoffe auf deren Dämmeigenschaften.
Die isolierende Reihenfolge der häufig verwendeten Weichmacher ist:
TCP>DNP>DOP>M-50>ED3>DOS>DBP>DOA.
Hygiene: bezieht sich auf die Toxizität von Weichmachern. Die meisten Weichmacher sind ungiftig oder wenig toxisch. Epoxid- und Zitronensäureester sind ungiftige Weichmacher, phthalsäuresäureartige Ester und Dicarbonsäuren sind niedrig. Giftige Weichmacher, aber DOP und DOA stehen im Verdacht, Krebs zu verursachen; die meisten Phosphatschichtmacher sind giftig, mit Ausnahme von Diphenyl-2-ethylhexylphosphat; Chlorparaffine sind auch giftige Weichmacher.
Flammschutz: Phosphatester und Chlorparaffine sind flammhemmende Weichmacher, und die Reihenfolge der Flammwidrigkeit ist: TCP>TPP>TOP>DPOP.
Sorten von häufig verwendeten Weichmachern:
Es gibt viele Arten von Weichmachern. Entsprechend ihrer Kompatibilität mit Polymeren können sie in Hauptschichtmacher und Hilfsfichtmacher unterteilt werden. Die Hauptmeichmacher umfassen Phthalsäureester und Phosphatester, und die Hilfsplastifikatoren umfassen aliphatische dibasischische Säureester und Epoxidharze. Entsprechend der strukturellen Klassifizierung von Weichmachern kann es unterteilt werden in: Phthalsäureester, aliphatische dibasischische Säureester, Epoxide, Polyester usw.
Di(2-ethylhexyl)phthalat (DOP) hat eine hohe Plastifiziereffizienz und eine gute Flüchtigkeitsbeständigkeit, Migrationsbeständigkeit, Wasserextraktionsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und andere umfassende Eigenschaften. Herstellung von Weich-PVC-kalandrierten Agrarfolien mit DOP als Hauptweichmacher und Di(2-ethylhexyl)adipate (DOA) als kältebeständigem Weichmacher. Epoxidfettester-Weichmacher haben eine gute thermische Stabilität und Kältebeständigkeit. Häufig verwendete Sorten sind Epoxystearinsäure 2-ethylhexyl, Epoxy-Sojabohnen-Ölsäure 2-ethylhexyl usw.
Hochbarriere-Polyvinylidenchlorid (PVDC) -Folie für Lebensmittelverpackungen muss eine angemessene Menge an 8-10phr ungiftigem Weichmacher hinzufügen. Die Hauptsorten sind Acetyltri-n-butylcitrat, Acetyltri-(2-ethylhexyl)citrat, Di(2-ethylhexyl)sebacat (DOS) usw. Diese Weichmacher sind auch ungiftige Weichmacher, die üblicherweise in PVC verwendet werden.