增塑剂的主要品种

阅读: 评论:0

(一)苯二甲酸酯类
此类增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、间苯二甲酸酯类和对苯二甲酸酯类。其中邻苯二甲酸酯类是最广泛使用的增塑剂,大多数具有比较全面的性能,一般作主增塑剂使用,配合用量大,有通用增塑剂之称,其产量达增塑剂总产量的80%以上。其中最常用的是邻苯二甲酸二辛酯(DOP ),邻苯二甲酸二丁酯(DBP )也用得较广泛,但由于挥发性较大,耐久性较差,DBP 的发展受到一定的限制。DOP 与聚氯乙烯(PVC)树脂可以很好地混合,由于它们有很好的电性能、较好的低温性、较低的挥发性和相当低的抽出性与毒害性以及其他许多优点,因此可以很满意地用于各种配方中,如电缆、薄膜等。
邻苯二甲酸酯类通式为:
其中R 1与R 2为C 1-C 18烷基、环烷基、苯基或苄基等,R 1与R 2可以相同,也可以不同。    (二)脂肪族二元酸酯类
脂肪族二元酸酯是一类典型的耐寒增塑剂,它的结构通式为:
式中n 一般为2~11, R 1与R 2为C 4~C 11的烷基或环烷基。作为增塑剂使用的是饱和脂肪族二元酸酯,主要有己二酸酯,壬二酸酯及癸二酸酯。这类增塑剂的特点是具有优良的低温性能,加入高分子材料中,可以使材料或制品的脆化温度达到-70~-300℃,其中以癸二酸酯最为突出。它们的缺点是相容性较差,因此一般作为辅助增塑剂使用。
脂肪族二元酸酯一般是用二元酸和醇在催化剂存在下,通过酯化反应合成。生产工艺一般通过酯化、中和、水洗及压滤(或蒸馏)等工序,采用间歇法或半连续法生产。
1、常压酯化工艺
一般均采用带水剂(如苯、甲苯等),例如癸二酸二辛酯生产过程:癸二酸(由蓖麻油制得)和辛醇(质量比1:1.6)在硫酸(癸二酸和辛醇总质量的0.25%)的催化下进行酯化反应,先生成单辛酯,这步酯化较为容易。第二步生成双酯,较为困难。要控制较高的温度,约130~140℃,0.093MPa 真空度下进行脱水,反应时间3~5h ,才可获得高收率。粗酯用2%~5%的纯碱水溶液中和,然后在70~80℃下水洗,再于0.096~0.097MPa 的真空度下脱醇,当粗酯闪点达到205℃时即为终点。粗酯经压滤即得成品。
COOH (CH 2)8COOH
CH 2CH(CH 2)3CH 3
+24
COOCH 2CH (CH 2)8COOH
C 2H 5
HO
2+H 2O
(CH 2)8COOCH 2CH(CH 2)5CH 3COOH
C 2H 5
+
HO
CH 2CH(CH 2)3CH 3
C 2H 5
24
COOCH 2CH (CH 2)8COOCH 2CH
(CH 2)3CH 3
C 2H 5
(CH 2)3CH 3
(CH 2)3CH 3C 2H 5
C 2H 5
2、减压酯化工艺
生产流程如下:
己二酸,2-乙基己醇,硫酸→减压酯化→中和→水洗→脱醇→压滤→成品
(三)磷酸酯类
磷酸酯的化学结构通式表示如下:
R 2O R 3O
R 1O O
R l 、R 2、R 3可以相同,也可以不同,可以是烷基、卤代烷基或芳基。磷酸酯类增塑剂主要有四种类型即磷酸三烷基酯、磷酸三芳基酯、磷酸烷基芳基酯、含氯磷酸酯。磷酸酯除具有增塑作用外,还有阻燃作用。它们与多数树脂和合成橡胶有良好的相容性,是一种具有多功能的主增塑剂。但耐寒性差,价格高,并且大多数磷酸酯毒性较强,不能用于与食品接触或儿童玩具制品中。
磷酸酯生产通常是由三氯氧磷或三氯化磷与醇或酚经酯化制得:
POCl 3(RO)3
3ROH+Cl 2 +PCl 3 +H 2(RO)3
在磷酸酯类增塑剂中,磷酸三甲苯酯(TCP )的产量最大,磷酸甲苯二苯酯(CDP)次之,
磷酸三苯酯(TPP )第三。
(四)环氧化合物类
这类增塑剂是指分子中含有环氧基团的具有增塑效果的有机化合物。主要有环氧脂肪酸甘油酯、环氧脂肪酸单酯以及环氧四氢邻苯二甲酸酯三种类型。
环氧酯类增塑剂最大的特点是增塑的同时还具有热稳定作用,可改善制品对光、热的稳定性。能与稳定剂起协同作用。环氧化油(环氧甘油三羧酸酯)是使用得最多的一类环氧增塑剂,通常具有良好的抗萃取性、抗迁移性和低温性能。但相容性较低,不能做主增塑剂使用。其主要品种为环氧化大豆油。环氧大豆油是甘油的脂肪酸酯,其脂肪酸的成分是油酸32%~36%、亚油酸51%~57%、棕桐酸2.4~6.8%、硬脂酸4.4~7.3%,因此,它的成分也是比较复杂的,其结构式如下:
(五)聚酯增塑剂
聚酯类增塑剂是由二元酸和二元醇制得的聚合型的增塑剂,其结构为:
R 3
C O
O R 2O C R 1C O O R 2O C R 3
O
n O
式中R 1与R 2分别代表二元醇(乙二醇、丙二醇等)和二元酸(己二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸)的烃基。有时为了通过封闭基进行改性,需加入少量一元醇或一元酸。
聚酯增塑剂的特点是挥发性小、迁移性小、耐久性优异,而且可以作为主增塑剂使用,主要用于耐久性要求高的制品,但价格较贵,多数情况和其他增塑剂配合使用。其应用领域广泛,既可用于PVC 树脂,也可用于丁苯橡胶、丁睛橡胶以及压敏胶、热熔胶、涂料等。
(六)含氯增塑剂
这类增塑剂主要包括氯化石蜡、氯化脂肪酸等。氯化石蜡是指C 10~C 30正构烷烃的氯代物,含氯量40%~70%,有液体和固体两种形式,具有阻燃性是含氯增塑剂的最大特点,用作增塑剂的氯化石蜡以含氯量50%较为合适、此时相容性、塑化效果及加工性能均好;高含氯量的氧化石蜡一般作阻燃剂使用。氯化石蜡还具有较好的电绝缘性能和耐低温性能,但对光、热、氧的稳定性较差,这是由于在光热氧作用下易发生脱除HC1反应。一般只作为辅助增塑剂用。
(七)其他增塑剂
除上述的增塑剂种类以外,还有苯多酸酯类(耐热性、耐久性好),烷基磺酸苯酯类(力学性能好、耐皂
化、迁移性低、电性能好、耐候等),柠檬酸酯(无毒、防霉)等。下面列举几个常见品种:
COOR
COOR
ROOC
COOR COOR
ROOC
偏苯三酸酯均苯四酸酯
ROOC O
S O O
R
R=C 12H 25~C 18H 37CH 2COOC 4H 9
C CH 2COOC 4H 9
HO COOC 4H 9
烷基磺酸苯酯柠檬酸三丁酯

本文发布于:2023-05-05 21:11:47,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/3/88823.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:增塑剂   使用   环氧   具有   性能   酯化   酯类   烷基
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图