高分子增塑剂范文

高分子增塑剂范文（精选7篇）

高分子增塑剂 第1篇

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Dionex Ultimate 3000-Q Exative超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱仪(美国Thermo Fisher公司);AS 20500AT超声波清洗器(美国Auto Science公司);Retch SM 2000织物研磨仪(德国Retch公司);氮吹仪(北京康林科技有限责任公司);中性氧化铝固相萃取柱(Agilent公司,规格为0.5g/3m L);Smar Vapor RE501旋转蒸发仪(德国DechemTech公司);0.22μm滤膜(德国Membrane公司);固相萃取装置(美国Supelco公司)。

标准品BBP(纯度99.1%)、邻苯二甲酸二烯丙酯(diallyl phthalate,DALP,纯度99.0%)、邻苯二甲酸二戊酯(diamyl phthalate,DAP,纯度99.2%)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基乙)酯(di-(2-butoxyethyl)phthalate,DBOEP,纯度99.5%)、DBP(纯度99.5%)、邻苯二甲酸二环己酯(dicyclohexyl phthalate,DCHP,纯度99.5%)、DEHP(纯度99.5%)、邻苯二甲酸二癸酯(dodecyl phthalate,DDP,纯度99.0%)、邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP,纯度99.0%)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基乙)酯(di-(2-ethoxylethyl)phthalate,DEOEP,纯度99.5%)、DIBP(纯度99.5%)、邻苯二甲酸二庚酯(diheptyl phthalate,DHP,纯度97.0%)、邻苯二甲酸二己酯(di-n-hexyl phthalate,DHx P,纯度98.0%)、邻苯二甲酸二异癸酯(diisodecyl phthalate,DIDP)、邻苯二甲酸二异壬酯(diisononyl phthalate,DINP)、邻苯二甲酸二异丙酯(di-isopropyl phthalate,DIPP,纯度98.5%)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙)酯(di-(2-methoxyethyl)phthalate,DMOEP,纯度98.0%)、邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP,纯度99.5%)、邻苯二甲酸二壬酯(dinonyl phthalate,DNP,纯度99.0%)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊)酯(di-(4-methyl-4-pentyl)phthalate,DMPP,纯度99.0%)、邻苯二甲酸二正辛酯(di-n-octyl phthalate,DNOP,纯度99.5%)、邻苯二甲酸二丙酯(di-n-propyl phthalate,DPr P,纯度99.5%)、邻苯二甲酸二苯酯(diphenyl phthalate,DPP,纯度98.5%)均由美国百灵威公司提供。各组分的标准储备液和混合标准储备液均用甲醇配制,混合标准储备液中BBP、DALP、DAP、DBOEP、DBP、DCHP、DDP、DEHP、DEOEP、DEP、DHP、DHx P、DIBP、DIDP、DINP、DIPP、DMOEP、DMP、DMPP、DNOP、DNP、DPr P、DPP的浓度分别为6.200、9.108、5.504、6.000、0.864、4.896、10.080、0.784、5.200、11.360、4.768、9.100、0.858、9.100、9.400、5.200、6.480、16.240、4.480、9.696、8.000、6.400、9.600μg/m L。乙酸铵(纯度99.9%)由美国Fisher公司提供,甲酸(纯度98.0%)由日本TCL公司提供,色谱纯甲醇由美国Tedia公司提供,分析纯试剂均由广州化学试剂厂提供,实验用水为经Milli-Q纯水系统处理的去离子水。

1.2 样品前处理

样品前处理参照文献[2,3,4]进行,先将皮革样品剪碎成小块,再用织物研磨仪磨成粉末。称取1.0 g样品,置于磨口锥形瓶中,加入25 m L正己烷,振荡,使样品完全润湿,40℃下超声萃取30 min,过滤,用鸡心瓶收集滤液。残渣用25 m L正己烷再次超声萃取,合并滤液,将其旋转蒸发至近干。转移鸡心瓶至氮吹仪中,用干燥氮气缓慢吹干。用10 m L甲醇溶解残留物,转移至中性氧化铝固相萃取柱中(用5 m L甲醇进行预活化),使液体缓慢流下,再用10 m L甲醇分3次淋洗萃取柱,收集洗脱液。将洗脱液旋转蒸发至近干后,转移至氮吹仪中,用干燥氮气缓慢吹干。残留物用1 m L甲醇溶解,所得溶液经0.22μm滤膜过滤后进行UPLC/Orbitrap HRMS分析。必要时,可先进行适当稀释。

1.3 分析条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱:Hypersil GOLD(100 mm×2.1 mm×1.9μm);流动相:0.1%甲酸(含5 mmol/L乙酸铵)(A)/甲醇(B),洗脱梯度见表1;柱温:40℃;样品室温度:7℃;进样量:1.0μL;流速:0.3 m L/min。

1.3.2质谱条件

可加热电喷雾离子源,喷雾电压3500V;辅助气加热温度350℃,毛细管温度320℃;正离子电离(ESI+)模式,辅助气流速10 L/min,鞘气流速30L/min;全扫描方式,扫描范围m/z 150~m/z 500,分辨率70000;选择离子模式定量,选择离子提取窗口宽度5 ppm,精确质量数和保留时间定性,23种邻苯二甲酸酯类增塑剂的UPLC/Orbitrap HRMS分析参数见表2。

2 结果与讨论

2.1 超声萃取条件的优化

超声萃取效率受萃取溶剂种类、萃取温度、萃取时间、萃取溶剂体积以及萃取方式影响,经优化[2,3,4],超声萃取条件最终确定如下:以25 m L正己烷为萃取溶剂,40℃下连续2次超声萃取30 min。

2.2 萃取液的净化

皮革基质十分复杂,大量杂质与目标分析物一起被萃取出来,必须先进行净化处理,否则杂质会严重干扰目标分析物的测定,固相萃取柱则常用于皮革样品萃取液的净化[23]。考察了几种常用固相萃取柱的净化效果以及对目标分析物的回收率,并对淋洗方式进行了优化,最终选择中性氧化铝固相萃取柱作为净化柱,用10 m L甲醇分3次进行淋洗,此时目标分析物的回收率最高[2,3,4,5,6,7]。

2.3 分析条件的优化

分别以甲醇/水、乙腈/水为流动相,在水相中还可添加一定量的甲酸,或同时添加一定量的乙酸铵,改变流动相的起始组成和洗脱梯度,观察各组分的保留时间、各组分之间的分离度及响应值的变化,实验结果表明,当流动相为乙腈/水时,各组分的响应值均明显小于流动相为甲醇/水时的响应值,并且DMP、DMOEP等组分的保留时间过小;即使在水相中添加甲酸或同时添加乙酸铵,这种情况亦无明显改善。因此,选择甲醇/水作为流动相,先改变流动相的起始组成和洗脱梯度,考察各组分分离度的变化,实验结果表明,在此流动相下,DNP与DINP、DDP与DIDP、DBP与DIBP这3组同分异构体之间始终没法分开。在水相中添加不同浓度的甲酸,发现这3组同分异构体的分离情况得到明显改善,当甲酸添加量为0.1%时,分离效果最好,DNP与DINP之间基本分开,DDP与DIDP、DBP与DIBP之间虽分离不完全,但已不影响定量。在此水相中继续添加不同浓度的乙酸铵,考察响应值的变化,结果发现,加入乙酸铵后响应值明显增大,且乙酸铵浓度为5mmol/L时各组分的响应值增加最多,此时各组分的分离度也几乎不受影响。因此,流动相最终确定为甲酸/0.1%甲酸(含5 mmol/L乙酸铵),具体洗脱梯度见表1。在此条件下对23种邻苯二甲酸酯类增塑剂混合标准溶液进行分析,得到各组分的提取离子色谱图(见图1),利用各组分的保留时间和提取离子的精确质量数可进行定性。

2.4 方法的线性关系和检出限

用甲醇配制一系列的混合标准溶液工作液,按上述方法进行测定,用各组分的提取离子色谱峰面积对其质量浓度(ρ)作图,结果发现,对于每种邻苯二甲酸酯类增塑剂,其提取离子色谱峰面积与质量浓度(ρ)之间均存在良好的线性关系,线性相关系数均大于0.997,表3给出了各组分的保留时间(tR)和线性关系。在3倍信噪比(S/N=3)的条件下,确定各组分的检出限(LOD),也列于表3中。

2.5 方法的回收率和精密度

以不含目标分析物的皮革样品为空白基质,在1.0 g空白样品中添加不同浓度的混合标准溶液,共制备3个不同浓度水平的加标样品,每个加标水平制备9个平行样,按上述方法进行分析,测定各组分的回收率,计算方法的平均加标回收率和精密度,结果见表4,方法的平均加标回收率为80.9%~96.2%,精密度(RSD,n=9)为2.8%~10.2%。

2.6 实际样品测试

应用本文建立的方法对47个市售皮革样品(其中皮革样品18个、皮革制品29个)进行测试,在2个样品中检出了不同含量水平的DBP、DIBP、DINP和DEHP,表5给出了2个阳性样品的测试结果。

3 结论

以正己烷为萃取溶剂,40℃下超声萃取皮革及其制品中的邻苯二甲酸酯类增塑剂,萃取液经中性氧化铝固相萃取柱净化后,进行UPLC/Orbitrap HRMS分析,外标法定量,从而建立了1个同时测定皮革及其制品中23种邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的液质联用分析方法,该方法采用保留时间和准分子峰的精确质量数进行定性,采用提取离子色谱峰面积进行定量,定性可靠,定量准确,检出限低至0.1~2.0μg/kg,适用于皮革及其制品中邻苯二甲酸酯类增塑剂含量的检测。

复合增塑剂增塑红苕淀粉的研究 第2篇

然而天然淀粉是多羟基聚合物, 其邻近分子间往往以氢键相互作用形成微晶结构的完整颗粒, 淀粉团粒内的平衡水分在加工过程中由于温度升高会失去而致分解, 因此天然淀粉不具备热塑性, 无法进行正常的塑料成型加工[2]。能与淀粉分子形成氢键的水和多元醇等小分子增塑剂, 可以减少淀粉分子内及分子间的氢键密度, 降低淀粉分子间作用力, 从而可以改善淀粉的加工成型特性[3]。热塑性淀粉通常用甘油作为塑化剂, 这种材料保存过程中淀粉容易重结晶而变脆, 从而降低材料的使用性能[4]。研究表明[5], 复合增塑剂可以有效的抑制淀粉的重结晶。但是绝大多数研究都为两种组分的复合增塑剂, 为了使材料获得更好的性能, 本实验采用甘油/尿素/乙醇胺三种组分作为复合增塑剂来增塑红苕淀粉, 初步研究了复合增塑剂对热塑性淀粉结晶结构的影响和对热塑性淀粉 (TPS) 与高密度聚乙烯 (HDPE) 共混后的塑化情况和结晶结构的影响。

1实验部分

1.1材料

红苕淀粉:食用级, 成都达恒毛实业有限公司;甘油:分析纯, 天津市北方天医化学试剂厂;尿素:分析纯, 天津市化学试剂三厂;乙醇胺:分析纯, 天津市博迪化工有限公司;高密度聚乙烯:工业级, 中国石油兰州石化公司。

1.2设备和仪器

GH-10型高速混合机, 北京塑料机械厂;双螺杆塑料挤出机, TSSJ-25, L/D=33∶1, 化工部晨光化工研究院塑料机械研究所;压片机, 自制。

扫描电子显微镜:JSM-6700F, 日本电子株式会社;X-射线衍射仪:XRD-7000, 日本岛津制作所;液晶电子拉力试验机, 深圳市新三思计量技术有限公司。

1.3热塑性淀粉 (TPS) 的制备

红苕淀粉在100℃鼓风干燥箱中干燥 2h左右, 备用。按配方称取甘油、尿素、乙醇胺进行预混合, 然后将塑化剂与红苕淀粉一同加入高速混合机中混合5min, 将混合物封闭在塑料袋中放置过夜, 使增塑剂小分子充分渗透到淀粉结构中。用双螺杆挤出机挤出, 从进料口至出料口温度依次为130℃、140℃、140℃、130℃, 造粒得到复合塑化淀粉 (TPS) 。

1.4TPS与HDPE共混试样制备

将TPS颗粒与淀粉含量50%的HDPE经双螺杆挤出机挤出造粒。在温度为160℃, 压力为10MPa下将TPS/HDPE颗粒热压制5min, 然后快速取出在冷压机下自然冷却, 得到TPS/HDPE试样。

1.5性能测试

1.5.1 扫描电镜 (SEM)

测试原淀粉样品时, 将少量红苕淀粉样品在丙酮中分散, 取1滴悬浮液在载玻片上, 待丙酮挥发后, 喷金;对于TPS与HDPE共混试样需将样品在液氮中冷冻, 折断, 断面喷金。在扫描电镜下观察形貌, 放大500倍。

1.5.2 X射线衍射 (XRD)

对于原淀粉, 在样品槽内将淀粉粉末压实、压平, 待测;对于TPS和TPS/HDPE共混材料, 用压机将样品条压成薄片, 待测;测试条件, Cu靶辐射, 狭缝系统为DS/RS/SS=1°/0.3mm/1°。管电压40.0kV, 管电流30mA, 扫描速度4.0°/min, 采样步宽0.02°, 扫描方式为连续, 重复次数1次。

1.5.3 力学性能测试

按GB1040-79将样品在室温下用电子拉力试验机进行测试, 拉伸速度为10mm/min, 测得拉伸强度和断裂伸长率。

2结果与讨论

2.1结晶行为研究

图1为红苕淀粉及其复合增塑剂增塑后的淀粉的X射线衍射曲线, 其中A为红苕原淀粉, B、C、D甘油含量分别为0%, 15%, 30%。从中可以看出, 原淀粉X射线衍射曲线在15.3°、17.5°、23.0°处有3个明显的强尖峰, 表明原淀粉具有较强的结晶能力。而从B、C、D的曲线上可看出15.3°处的峰几乎消失, 17.5°、23.0°处的两个结晶峰急剧减少变弱, 说明增塑剂破坏了淀粉的结晶区, 使其分子内的氢键断裂, 降低了淀粉的结晶度。从B、C、D的曲线上还可以看出, 在17.5°左右, 小结晶峰的尖锐程度为D>C>B, 这说明甘油这种小分子多元醇增塑剂加入塑化体系后, 与淀粉形成的氢键比甘油含量为0时的甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂与淀粉形成的氢键弱, 导致在加工过程中容易留有残余应力而产生诱导结晶。

图2为不同配方热塑性淀粉与高密度聚乙烯共混材料的X射线衍射曲线。可以看出, 21.5°, 23.7°处有两处尖锐的强峰, 这是HDPE的结晶峰, 其他位置则未出现明显的结晶峰。这说明共混后高密度聚乙烯并不影响热塑性淀粉的结晶行为, 同时热塑性淀粉也没有影响高密度聚乙烯的结晶行为, 此时甘油对其的影响更可忽略不计。

2.2塑化行为研究

图3为红苕淀粉和不同配方的复合增塑剂塑化的热塑性淀粉与高密度聚乙烯共混物的扫描电镜照片。可以看出, 红苕原淀粉在扫描电镜下呈现球形颗粒状;从 (b) 、 (c) 、 (d) 的形貌可以看出热塑性淀粉都呈现均一的连续相, 表明复合增塑剂可有效的破坏淀粉颗粒和淀粉分子间氢键, 使淀粉塑化, 从而使亲水的淀粉与亲油的HDPE之间具有良好的混溶性。

图3 (b) 中还可以明显看到部分淀粉颗粒, 表明热塑性淀粉与高密度聚乙烯的相容性较差, 导致热塑性淀粉和高密度聚乙烯明显处于分相状态。图3 (d) 也可以观察到少量的淀粉颗粒, 但比图3 (a) 中的颗径小, 从图3 (b) 可以看出高密度聚乙烯表面明显被热塑性淀粉覆盖了, 几乎观察不到淀粉的颗粒, 且形成的连续相更均一。表明2#增塑剂的增塑效果最好, 能与HDPE形成稳定的均匀分散体系。这是因为一方面甘油作为一种小分子多羟基醇, 在高温、高压和剪切力的作用下, 很容易渗透到淀粉分子中间, 并破坏淀粉颗粒内部的氢键, 从而降低了淀粉大分子间的作用力, 淀粉颗粒遭到破坏;另一方面, 甘油作为增塑剂, 提高了淀粉的部分链段乃至整个大分子链的运动能力, 增强了材料的流动性, 从而改善了热塑性淀粉与高密度聚乙烯的相容性。

2.3力学性能

表2为TPS/HDPE共混材料的拉伸强度和断裂伸长率, 从中可以看出随着甘油用量的增多, 共混材料的拉伸强度从13.63MPa逐渐下降到4.32MPa, 断裂伸长率则从17.81%逐渐增大到20.23%。这是因为原淀粉分子间的羟基相互作用力很强, 具有较高的结晶度, 使其具有较高的拉伸强度和较低的断裂伸长率, 由于甘油的增塑作用, 甘油小分子进入到淀粉分子链间使淀粉溶胀, 甘油中羟基与淀粉中羟基相互作用, 削弱了淀粉分子间的氢键作用, 使材料的拉伸强度降低, 同时, 甘油小分子的增塑作用使材料的断裂伸长率增加[6]。

3结论

用甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂对红苕淀粉进行塑化并与高密度聚乙烯共混, 重点讨论了热塑性淀粉和共混物的塑化情况和结晶行为。

(1) 甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂, 可以有效的抑制热塑性淀粉的重结晶。但随着甘油含量的增多, 材料中会出现少量的重结晶, 但是程度很小, 一般不会影响到材料的使用性能。

(2) 甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂能渗透到红苕淀粉颗粒内部, 与其形成氢键, 红苕淀粉球形颗粒被破坏, 成为均一的连续相, 从而获得良好的塑化效果。

(3) 当甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂中, 甘油含量不为0时, 其中的甘油更容易渗透到淀粉分子中, 破坏淀粉颗粒内部的氢键, 而且还可以增强材料的流动性, 从而改善了热塑性淀粉与高密度聚乙烯的相容性。

(4) 共混材料随热塑性淀粉中甘油含量的增多, 拉伸强度逐渐下降, 而断裂伸长率逐渐增大。

摘要：采用双螺杆挤出机制备了红苕热塑性淀粉 (TPS) 和高密度聚乙烯 (HDPE) /塑化淀粉共混材料。通过X射线衍射和扫描电镜分析了甘油/尿素/乙醇胺复合增塑剂的增塑效果和结晶行为, 结果表明, 复合增塑剂可以使淀粉塑化, 能明显抑制红苕淀粉的重结晶。甘油含量的增多可以改善TPS与HDPE的相容性, 同时会引起少量重结晶, 但是不会影响到材料的使用性能。此外, 共混材料随热塑性淀粉中甘油含量的增多, 拉伸强度逐渐下降, 而断裂伸长率逐渐增大。

关键词：红苕淀粉,共混材料,塑化情况,结晶行为

参考文献

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聚氯乙烯环保增塑剂探析 第3篇

在现代塑料工业生产中, 聚氯乙烯成为重要产品之一, 并得以广泛应用。在加工过程中, 聚氯乙烯需要应用较多增塑剂作用, 而邻苯二甲酸酯类产品为当前使用最多的增塑剂类型。由于邻苯二甲酸酯类产品的弹性性能较强、具有持久的耐力性能, 尤其在玩具、人造革等聚氯乙烯软制品中, 具有重要作用。但是在实际应用中, 邻苯二甲酸酯类增塑剂具有致癌可能性, 并已在国外限制使用。针对这一实际情况, 我国已经制定相关法律法规, 并逐渐将含有大量邻苯二甲酸酯类的产品淘汰, 尤其在医疗器械、食品包装、儿童玩具等领域, 坚决禁止使用;因此, 如何采用新型环保的增塑剂, 已成为今后研发的重点, 以下将就此问题进行具体分析。

1、聚氯乙烯环保增塑剂的应用原理

对于聚氯乙烯树脂来说, 是强极性聚合物, 它们之间的分子作用力非常大, 因此熔融温度、软化温度相对较高, 只有达到160~210℃才能完成加工。另外, 在聚氯乙烯分子中, 如果采取取代氯的方式, 可能造成聚氯乙烯树脂的稀酸盐溢出现象, 进而引发降解反应。因此, 采用聚氯乙烯材料, 如果出现温度增加、热极不稳定等现象, 则产生稀酸盐溢出问题。如果是纯聚氯乙烯, 则温度为120℃左右即开始发生反应, 进而加速聚氯乙烯的降解速度。应用增塑剂, 主要将极性增塑剂分子插进入聚氯乙烯树脂中, 加大各个分子之间的距离。此时, 增塑剂与聚氯乙烯分子链的极性部分将产生相互作用, 熔体黏度有所降低, 可保证分子链柔顺性的增强。这样, 即使在冷却状态下, 聚氯乙烯增剂体系也可在原有位置保留, 进而降低聚氯乙烯的分子作用力。

对于增塑剂来说, 其加入的量越大, 体积效应将随之增加;同时, 长链条的结构形状增塑剂体积将大于环状结构的增塑剂。因此, 聚合物分子链之间的结晶度与引力产生直接的抗塑化作用, 并与聚合物的物理结构、化学结构密切相关。例如, 通过加入增塑剂, 可以弱化聚氯乙烯分子链之间的作用力, 将聚氯乙烯塑料中的流动温度、玻璃温度、微量晶体熔点等降低, 增强聚氯乙烯树脂的可塑性, 确保制品的耐温性能良好。一般情况下, 所谓“反增塑现象”主要指:当加入少量的增塑剂之后, 加大大分子链的活动能力, 产生有序的微晶效应;如果掺入一部分的增塑剂硬制品, 则冲击力度将有所降低;但是当硬制品增加到一定剂量, 冲击强度将继续增大。

另外, 对于增塑剂用量的不断增加, 其制品的耐腐蚀性、耐热性也有所降低。因此, 在硬制品加工过程中, 尽量不掺入增塑剂或者控制增塑剂的数量。有时候, 为了确保加工流动性的顺畅, 可以加入几份增塑剂, 但具体数量应根据工况而定;在软制品加工过程中, 就需要加入更多的增塑剂, 增塑剂的数量越多, 则柔软性越好。

2、环保型聚氯乙烯增塑剂

2.1 植物油基增塑剂

植物油基增塑剂, 是当前最为常见的环保型聚氯乙烯增塑剂之一, 利用官能团的反应作用, 改造天然植物油中的甘油酯结构, 以保证天然植物油和聚氯乙烯的相容性。在植物油基增塑剂中, 环氧植物油增塑剂的作用不容忽视, 属于三元环氧基结构的化合物。当前, 我国加深对环氧植物油增塑剂的研究力度, 并涉及诸多领域, 如葵花籽油、环氧大豆油、亚麻油、向日葵油、蓖麻油等;环氧大豆油的开发时间较早, 应用也最为广泛, 当前已经在聚氯乙烯工业领域发挥重要作用。

使用环氧植物油类增塑剂, 可较好地稳定光作用及热作用, 提高耐温性, 不会随意产生迁移或者降霜问题, 并与聚氯乙烯树脂良好相容, 基本可以在所有的聚氯乙烯产品中应用。这样, 更好地改善聚氯乙烯制品中的热稳定性与光稳定性。利用环氧类增塑剂中的聚氯乙烯塑料制品, 可有效控制材料成本, 提高各项物理性能, 如耐折性、耐老化性、耐热性等等。

在软质聚氯乙烯制品或者硬质聚氯乙烯制品的加工过程中, 掺入环氧大豆油, 则可制成无毒的聚氯乙烯产品, 如食品包装、药物包装、透明包装盒等。同样, 在户外使用的聚氯乙烯塑料制品, 如塑料门窗、防火卷材等, 都应用到环氧大豆油, 以确保制品的透明性能、无毒性能。将聚酯类增塑剂与环氧植物油增塑剂联合使用, 可以降低聚酯迁移性, 保持良好的协同效应, 减少应用有机金属盐的剂量, 进一步控制产品成本。

2.2 柠檬酸酯类增塑剂

柠檬酸酯类增塑剂的品种多样, 其中以乙酰基柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯较为常见。柠檬酸三丁酯的原材料为柠檬酸与丁酯, 可以应用于药品包装、食品包装或者仪器包装中, 涉及卫生品、饮食、玩具等诸多行业。当前, 美国食品与药物管理局已经将柠檬酸三丁酯认定为增塑剂中最安全的产品之一, 并可以应用于以上提到的各个行业中。在该物质的应用过程中, 可以和聚氯乙烯较好地相容, 极大提高增塑效率与质量水平。经过增塑之后, 塑料在低温状态下的挠曲性能较好, 熔封状态下的热稳定度良好, 不会产生变色现象。在乙酰基柠檬酸三丁酯中, 除了具备以上柠檬酸三丁酯的各种优势以外, 由于乙酰基已经将烃基封闭, 因此进一步改善水敏性与挥发性。同时可以作为聚偏氯乙烯的稳定剂, 或者金属与薄膜黏合的改良剂, 如果黏合物长时间在水中浸泡, 将产生较强的黏合作用力。

2.3 离子液体增塑剂

离子液体主要包括正负电离子两部分, 可以在-100℃~200℃之间以液体状态呈现, 且不容易产生会发, 可以和各种有机材料、无机材料相容。在进行紫外实验过程中, 在远紫外线的照射下, 离子液体和邻苯二甲聚酯类增塑剂的作用基本相同;但是在进行迁移、耐抽出等实验时, 其性能明显优越, 比当前日用品、药品中使用的增塑剂性能更佳。采用离子状态液体的增塑剂, 其产品无论是运动流失、使用寿命, 柔软性等, 都有较好的性能, 可以较好地克服增塑剂加工过程中容易挥发的弊端。

据相关实验结果显示, 利用离子液体取替邻苯二甲酸之类增塑剂, 具有良好的应用前景, 通过转换离子液体中的阳离子与阴离子, 可以获得更多的离子液体品种, 以此扩大离子液体增塑剂的原料来源。但是对于离子液体的结构来说, 具有多元化的变化特征, 给筛选恰当的增塑剂离子带来难度, 虽然并不是所有离子液体都可以增强聚合物的塑形效果, 也不是所有性能都为优异状态, 但是由于其结构具有可调节特征, 因此可以在设计中广泛应用。

2.4 聚合物增塑剂

所谓聚合物增塑剂, 主要指利用聚合物作为聚氯乙烯的增塑剂, 其挥发性较低, 应用性能良好。通过精心设计分子, 可以获得挥发性能良好、渗出性能良好、与聚氯乙烯塑料相容性良好的品种。但是由于该品种的价格偏高、增速效率不理想, 因此其使用性能仍有待提高。

由上可见, 在低碳经济背景下, 人们的环保意识有所增强, 聚氯乙烯环保增塑剂将得以更多发展空间。我国作为发展中国家, 应担负起开发无公害、无毒、无污染的增塑剂产品的责任, 应用清洁生产方式, 推动塑料助剂的良性发展。

摘要：本文结合聚氯乙烯的应用原理, 对几种聚氯乙烯环保增塑剂进行具体分析与阐述, 以更好地发挥高效催化剂的应用价值。

关键词：聚氯乙烯,环保增塑剂,原理,应用

参考文献

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[3]苏朝华.105℃环保聚氯乙烯护套料的研制[J].绝缘材料, 2008 (6)

[4]林新花, 李幸, 陈朝晖.环保醚酯型增塑剂TP-95在PVC中的应用[J].塑料科技, 2010 (5)

[5]陈荣圻.邻苯二甲酸酯及其环保增塑剂的代用品开发[J].印染助剂, 2011 (12)

濮阳市诚意增塑剂有限公司 第4篇

新型环保选煤起泡剂

◆产品性质:

选煤改性起泡剂为褐色或黑色油状液体, 无不良气味, 比重0.93~0.98、馏程200~350℃。

◆产品用量:

0.2~0.4 kg/t干煤泥, 视煤质、矿浆浓度、浮选工艺以及人为操作等因素会有所变化。

◆产品价格:2800元/t

新型环保选煤捕收剂

◆产品用量:

0.4~0.7 kg/t干煤泥, 同本公司生产的选煤起泡剂配比在1∶2~4∶1。

◆产品价格:4600元/t

联系人:李先生13803931126 13703838106

地址:濮阳县党校路5号

电话:0393-32388868传真:0393-32388869

绿色增塑剂的研究开发新进展 第5篇

近几年来, 替代邻苯二甲酸酯类增塑剂的柠檬酸酯、环己烷二羧酸酯类、环氧植物油基类、聚酯类增塑剂的研究取得了一定发展。本文就以上几个品种增塑剂的最新研究进展进行综述, 提出国内绿色增塑剂的发展建议, 以期促进增塑剂行业的快速发展。

1 柠檬酸酯类增塑剂

以植物发酵生产的柠檬酸为原料酯化合成的柠檬酸酯增塑剂, 作为无毒、安全的绿色增塑剂已在国内外工业化生产。主要品种有柠檬酸三乙酯、柠檬酸三正酯、乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三正己酯等。其中TBC和ATBC的应用较为普遍。

彭文勇等[1]以乙醇为带水剂, 以柠檬酸和乙醇为原料, 进行高纯度柠檬酸三乙酯的合成, 最佳工艺:催化剂Wellcat-s用量为柠檬酸质量的1.0%, n (乙醇) :n (柠檬酸) =10:1, 反应温度120~130℃, 反应时间15h, 酯化率99.5%。

王勤等[2]以可膨胀石墨为催化剂, 柠檬酸和正丁醇为原料, 合成柠檬酸三丁酯, 最佳反应条件:柠檬酸0.2mol, n (柠檬酸) :n (正丁醇) =1:4.5, 催化剂1.0g, 反应时间4.5h, 酯化率99.3%, 且催化剂可使用6次。

乙酰柠檬酸三丁酯有很好的安全性与出色的增塑性, 被认为是邻苯二甲酸酯类增塑剂的合格替代品。郭康斌等[3]以乙酸酐和柠檬酸三丁酯为原料, 以[NH (CH2) 5CO]HSO4酸性离子液体为催化剂合成乙酰柠檬酸三丁酯, 乙酸酐用量少, 收率98.7%, 催化剂重复使用5次。

叶媛园等[4]以活性炭固载对甲苯磺酸为催化剂, 合成了柠檬酸三 ( 2- 丙基庚) 酯, 最佳合成条件为: 催化剂用量为柠檬酸质量的1.5%, 反应时间6 h, 醇酸摩尔比3.7:1, 反应温度140℃, 酯化率99.5%。产品可作主增塑剂使用, 比TBC、TEHC更好的热稳定性。

2 环氧植物油基增塑剂

环氧植物油基增塑剂, 不仅具有良好的增塑作用, 且结构中含环氧基团, 能吸收聚氯乙烯 (PVC) 因光和热降解出来的氯化氢, 可赋予PVC良好的稳定性。

刘建平等[5]以丝瓜络为起始碳源, 浓硫酸为磺酸化试剂, 制备了丝瓜络基炭磺酸, 以该炭磺酸为催化剂, 以双氧水为氧源, 甲酸为活性氧载体, 采用无溶剂法合成了环氧大豆油。工艺为:双氧水24ml、甲酸3.2ml、催化剂0.7g、反应温度65℃、反应时间3h, 所得产品环氧值>6.5%, 产品色泽透明。

胡云等[6]将大豆油经环氧化制成环氧大豆油 (ESO) , 将ESO和9, 10- 二氢 -9- 氧杂 -10- 磷杂菲 -10- 氧化物 (DOPO) 为原料, 经开环反应, 合成植物油基含磷阻燃增塑剂DOPO-ESO。

3 环己烷二羧酸酯类增塑剂

环己烷 -1, 2- 二羧酸二烷基酯类增塑剂是一种非邻苯二甲酸酯类增塑剂, 它具有邻苯二甲酸二辛酯 (DOP) 、邻苯二甲酸二异壬酯 ( DINP) 等邻苯二甲酸酯类增塑剂类似的结构, 具备DOP和DINP的性能, 且可生物降解, 无毒环保, 使用价值更高, 是邻苯二甲酸酯最为适宜的替代品。

环己烷 -1, 2- 二羧酸二异壬酯 (DINCH) 是一种专为医疗设施、食品包装、儿童玩具等PVC的敏感性应用。欧远辉等[7]以六氢苯酐、异壬醇为原料, 合成环己烷 -1, 2-二羧酸二异壬酯, 最佳工艺条件:反应温度230℃, 反应时间4h, n (异壬醇) :n (六氢苯酐) =2.8, 催化剂0.25%。该催化剂具有廉价易得、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。

程顺国等[8]以环己烷 -1, 2- 二甲酸酐与异辛醇为原料, 甲烷磺酸为催化剂, 合成了DEHCH, 最佳合成工艺为:醇酐摩尔比为2.6:1.0, 催化剂用量为酸酐质量的0.25%, 反应温度170℃, 反应时间2h, 酯化率97.89%。DEHCH与DEHP有着相似的增塑性能, 可以作为一种替代邻苯二甲酸酯类的增塑剂。

德国巴斯夫公司针对传统邻苯二甲酸二元酯类增塑剂的致癌性, 开发了一种创新的非邻苯二甲酸酯类增塑剂环己烷 -1, 2- 二甲酸二元酯。它是一种无色透明、几乎无味的液体, 专为PVC的敏感性应用而开发, 在欧洲经过严格的毒理测试, 可以通过Ro HS、PAHS、无P等各项欧盟认证, 用于高端的PVC制品, 成为玩具、食品包装、医疗用品等敏感软质PVC产品的第一选择[9]。

4 聚酯类增塑剂

聚酯类增塑剂被称为“永久型增塑剂”, 其高分子量, 具有低挥发性、耐久性、耐油及溶剂抽提性的优点, 且与高分子材料有较好的相容性, 是未来增塑剂发展的方向。

周峰[10]以己二酸和四甘醇单体为原料, 经酯化、缩聚合成聚 (己二酸 - 四甘醇酯) 聚酯增塑剂, 合适工艺条件:醇酸摩尔比为1:1, 催化剂用量为0.15% (原料的总质量) , 常压反应7h, -0.095MPa真空195℃下反应2.5h, 得到粘度适中的聚 (己二酸 - 四甘醇酯) 。

刘三荣等[11]以1, 2-丙二醇或二甘醇为溶剂, 将工业副产物尼龙酸及活性炭按一定比例混合, N2保护下加热搅拌、溶解、经过一定时间后, 热滤得尼龙酸二元醇溶液, 再经酯化、缩聚等反应, 合成了一系列环保型的尼龙酸聚酯增塑剂。

5 结语

综上所述, 安全环保、低廉高效的绿色增塑剂代替传统邻苯二甲酸酯类是增塑剂行业发展的必然趋势, 柠檬酸酯、环氧植物油基和聚酯等无毒、耐久等综合性能好的增塑剂品种的使用, 发达国家占有比例高, 而我国则很低, 一些特殊用途的绿色增塑剂仍然需要进口, 产业结构极其不合理, 因此, 我们在面对全球增塑剂行业生产大型化、产品规格细化、多功能化和环保化发展的趋势, 应建立增塑剂产学研用联合机制, 通过立法限制和政策引导相结合等方式激励增塑剂的应用基础研究和新技术开发工作, 本着节约、环保、安全的原则, 以油脂、柠檬酸等可再生绿色资源为原料, 采用适合工业化生产的新催化剂和新合成工艺, 降低成本, 提高质量, 研究和开发综合性能好、实用性强、加工性能理想、价廉、原料易得、可生物降解的绿色环保增塑剂, 促进国内增塑剂产业的技术进步, 打破技术贸易壁垒, 重新占领国际市场, 获得更大的经济效益。

摘要：综述了国内关于绿色增塑剂的最新研究进展, 介绍了柠檬酸酯类、环己烷二羧酸酯类、环氧植物油基类和聚酯类等增塑剂的合成方法、性能以及应用现状, 并对绿色增塑剂的应用前景做了展望。

关键词：增塑剂,绿色,研究进展

参考文献

[1]彭文勇, 时晨.无毒增塑剂柠檬酸三乙酯的合成研究[J].化工时刊, 2014, 28 (2) :23-25.

[2]王勤, 臧晓峰.可膨胀石墨催化合成柠檬酸三丁酯[J].化学工程师, 2014 (1) :58-60.

[3]郭康斌, 钱超, 陈新发, 等.离子液体催化合成乙酰柠檬酸三丁酯[J].高校化学工程学报, 2014, 28 (2) :396-400.

[4]叶媛园, 蒋平平, 秦晓洁, 等.柠檬酸三 (2-丙基庚) 酯环保增塑剂的合成与性能[J].精细化工, 2014, 31 (2) :244-248.

[5]刘建平, 王淑怡, 吴丽丽, 等.丝瓜络炭磺酸催化合成环氧大豆油[J].塑料科技, 2014, 42 (8) :111-114.

[6]胡云, 冯国东, 周永红.植物油基含磷增塑剂DOPO-ESO的合成及应用[J].工程塑料应用, 2014, 42 (8) :90-93.

[7]欧远辉, 丁雪佳, 张龙, 等.环保增塑剂环己烷-1, 2-二甲酸二异辛酯的合成与应用[J].中国塑料, 2013, 27 (10) :78-82.

[8]程顺国, 姚宁, 郜丽红, 等.环己烷-1, 2-二羧酸二异壬酯的合成工艺研究[J].广州化工, 2012, 40 (19) :33-34, 83.

[9]常伟林, 王建伟, 马震.环己烷二羧酸酯类环保无毒增塑剂的开发[J].化学推进剂与高分子材料, 2014, 12 (3) :14-17, 24.

[10]周峰.聚 (己二酸-四甘醇酯) 增塑剂的合成与应用[D].武汉纺织大学, 2013.

高效液相色谱法测定增塑剂BDP 第6篇

近年来,随着LCD在手机、投影机、计算机、电视机等信息图像显示领域得到日益广泛的应用,显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。TAC(三醋酸纤维素,Triacetyl Cellulose),作为LCD偏光片重要的关键材料,主要用于保护LCD偏光板。TAC膜性能直接影响着LCD的品质,TAC薄膜本身的水蒸汽渗透率(WVTR)较大,作为偏光片的保护膜,在高温高湿条件下如有水汽渗入就会使偏光片的聚乙烯醇及二色性碘分子 (或二色性染料) 排列的应有状态受到影响,即影响其偏光特性,从而影响LCD的图像显示特性。选用合适的增塑剂,可以降低TAC膜的WVTR,改善其对偏光片的保护特性。

磷酸 -2- 联苯基二苯基酯,又称2- 联苯基二苯基磷酸酯,俗称BDP,无色透明粘稠液体,BDP与TPP (磷酸三苯酯) 共用,可以减少TAC膜的WVTR值, 改善TAC膜的透水特性, 作为TAC薄膜中所使用的增塑剂和阻燃剂,其含量对TAC光学薄膜具有一定的影响。目前国内对BDP合成研究方面的报道较多,而有关该物质含量的有效测定方法未见文献报道,为改善现状,本研究选用简单方便的高效液相色谱法测定其含量,为BDP的质量控制提供可靠的分析依据。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

高效液相色谱仪,Agilent1100系列;检测器,紫外检测 器 ;色谱柱 ,Zorbax SB-C18 (4.6mm×150mm,5μm);分析天平,感量为0.1mg;紫外可见分光光度计,U-3000;容量瓶,100m L;甲醇,色谱纯;符合GB/T6682-2008规定的一级水。

2.2 色谱条件

检测波长:240nm

流动相:甲醇 / 水 =85/15(V/V)

流速:0.80m L/min

柱温:30℃

进样量:20μl

样品浓度:0.4mg/ml

溶样溶剂:甲醇

2.3样品溶液的制备

称取40mg的样品,精确至0.1mg,置于烧杯中加少量甲醇溶解后,转入容量瓶中,用少量甲醇洗涤3到5次,洗涤液全部转入到容量瓶中。加甲醇稀释到刻度,用0.45μm有机滤膜过滤后待测。

2.4 测定

待仪器稳定后,注入规定量的被测样品溶液。

2.5 紫外吸收剂的含量计算

紫外吸收剂的含量按公式1计算

(1)

式中:X1———被测样品的百分含量,%;

A1———被测样品的峰面积;

∑Ai——被测样品中各组分峰面积之和。

本方法平行测定2次,结果取2次测定的平均值。2次测定的结果差值不应大于1.0%;如果2次结果的相对偏差超过1.0%,应舍弃实验结果并重新完成两次单个实验的测定。数据处理按GB/T8170-2008数值修约规则执行。

2.6BDP 的高效液相色谱图

本测试采 用Zorbax SB-C18(4.6mm×150mm,5μm)色谱柱,流动相为甲醇:水(85:15,V:V);流速0.80m L/min;柱温30℃ ,检测波长240nm条件下进样,得色谱图见图1。

图1中5.179min为BDP出峰时间 , 含量为67.9%,可以看出此种方法分离度很好。

3结果与讨论

为了获得较高的灵敏度,较好的分离度以及较快的分析速度,对波长、流动相、柱温进行了选择。

3.1 波长的选择

以甲醇为空白参比,在200~400nm波长范围内对BDP进行紫外扫描,结果如图2所示。

由图2可以看出其最大吸收波长在212nm和240nm,由于甲醇的截止波长为210nm,距离紫外检测器检测波长较近,低浓度时基线波动较大,最终确定为240nm为分析检测波长。

3.2 流动相组成的选择

BDP易溶于有机溶剂,难溶于水,增加流动相的极性,其在C18柱上的保留时间也相应增加,通过对不同配比的(甲醇 - 水)流动相进行实验,考虑在保证分离的前提下分析时间尽可能短,最终确定以甲醇 / 水 (85/15) 为流动相配比,流速0.80ml/min为最佳流动相条件。

3.3温度的选择

在流动相为85%甲醇,流速0.80ml/min,进样量20μl条件下,不同柱温(25℃,30℃,40℃)对保留时间和含量的影响,结果见表1,表明温度对含量影响不大,因此我们选定柱温为30℃。

3.4 重复性试验

取BDP样品溶液,在上述色谱条件下连续进样5次,分析测定BDP的含量并记录保留时间,结果见表2,结果及保留时间均在5%以下,表明本实验具有良好的重现性,色谱条件合理。

3.5 稳定性试验

取BDP样品溶液,在上述色谱条件下于不同时间(0,2,4,8,24)h进样分析,结果见表3,测其峰面积的RSD均在5%以下,表明样品溶液24h内稳定性良好。

3.6 线性关系的考察

配制浓度 为0.2,0.4,0.8,1.0,1.2mg/m L系列BDP溶液,将各溶液用0.45μm滤膜过滤。按实验色谱条件分析,测定各自峰面积,以BDP样品浓度为横坐标,峰面积值为纵坐标,回归方程为:y=25328.36599x+247.08149,r=0.99983,见图3。

结果表明 ,BDP在0.2 ~1.2mg/m L浓度范围内与峰面积呈良好的线性关系。

4结论

采用本文的高效液相色谱测试条件,BDP具有良好的线性关系和分离度,样品中的色谱峰均得到有效地分离,这表明应用高效液相色谱法,采用ZorbaxSB-C18色谱柱和85%甲醇15%水作为流动相,在240nm检测,重复性稳定性好。实验证明,本方法准确、快速、简单,适合增塑剂BDP含量的测定。

摘要：本文建立高效液相色谱法测定磷酸-2-联苯基二苯基酯(BDP)含量的方法,采用Zorbax SB-C18(4.6mm×150mm,5μm)色谱柱,流动相为甲醇:水(85:15,V:V);流速0.80m L/min;柱温30℃,检测波长240nm。实验证明,此方法简便,重现性好,稳定性好,可用于BDP含量的测定。

德国巴斯夫将推出多款新型增塑剂 第7篇

据悉, 德国巴斯夫即将推出新型增塑剂, 新型增塑剂包括HexamollDINCH、Palatino110-P等。而HexamollDINCH非邻苯二甲酸酯增塑剂已经将经济效益和安全无毒性相结合, 符合欧盟最新的2005/84/EC指令。此外, HexamollDINCH已在多种应用领域广泛取代标准增塑剂和部分的特种增塑剂, 如玩具和儿童用品产业。Palatinoll0-P新型增塑剂基于C10高碳醇-2-丙基庚醇, 可作为现有标准增塑剂的替代品, 并已在欧美市场成功推出。