橡膠環(huán)保增塑劑的發(fā)展及應(yīng)用

橡膠環(huán)保增塑劑的發(fā)展及應(yīng)用橡膠增塑劑的概念增塑劑又稱為軟化劑，是指能夠降低橡膠分子鏈間的作用力，改善加工工藝性能，并能調(diào)整膠料的物理機(jī)械性能，提高功能性、降低成本的一類較低分子量化合物。過去習(xí)慣上根據(jù)應(yīng)用范圍不同分為軟化劑和增塑劑、操作油。軟化劑多來源于天然物質(zhì)，常用于非極性橡膠；增塑劑多為合成類產(chǎn)品，多用于極性合成橡膠和塑料中。目前由于所起的作用相同，統(tǒng)稱為增塑劑。增塑劑的作用改善橡膠的加工工藝性能：通過降低分子間作用力，使粉末狀配合劑更好地與生膠浸潤并分散均勻，改善混煉工藝；通過增加膠料的可塑性、流動性、粘著性改善壓延、壓出、成型工藝。改善橡膠的某些物理機(jī)械性能與功能性：降低制品的硬度、定伸應(yīng)力、提高硫化膠的彈性、耐寒性、降低生熱等。降低成本：價格低、耗能省。增塑劑的分類根據(jù)作用機(jī)理分：物理增塑劑：增塑分子進(jìn)入橡膠分子內(nèi)，增大分子間距、減弱分子間作用力，分子鏈易滑動?；瘜W(xué)增塑劑：又稱塑解劑，通過力化學(xué)作用，使橡膠大分子斷鏈，增加可塑性。大部分為酯類、芳香族硫酚的衍生物如2噤硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚，領(lǐng)苯、對苯等。按來源分：石油系增塑劑煤焦油系增塑劑松油系增塑劑脂肪油系增塑劑合成增塑劑對增塑劑的要求增塑效果好，用量少，吸收速度快；與橡膠的相容性好，環(huán)保好、揮發(fā)性小、不遷移、耐寒性好，耐水、耐油、溶劑；電絕緣性好，耐燃性好，無色、無毒、無臭，價廉易得。增塑劑與橡膠相容性的實(shí)驗(yàn)檢測研究發(fā)現(xiàn)，在不飽和橡膠中使用增塑劑時，增塑劑的不飽和性高低對增塑劑和不飽和橡膠的相容性有很大影響。增塑劑的不飽和性越高，增塑劑與不飽和橡膠的相容性越好。測定增塑劑不飽和性的方法是測其苯胺點(diǎn)。苯胺點(diǎn)：同體積的苯胺與增塑劑混合時，混合液呈均勻透明時的溫度。苯胺點(diǎn)越高，說明增塑劑與苯胺的相容性越差，不飽和性低。極性增塑劑的作用機(jī)理極性增塑劑增塑極性橡膠時，極性的增塑劑低分子的極性部分定向地排列于橡膠大分子的極性部位，對大分子鏈段起包圍阻隔作用，從而增加了大分子鏈段之間的距離，減小了大分子間相互作用力，增大了大分子鏈段的運(yùn)動性，從而提高了橡膠的塑性，一般通過主鏈接枝的技術(shù)提高增塑劑的極性，更好的增加增塑等相關(guān)作用。ATg=knk—與增塑劑性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)；n一增塑劑的摩爾數(shù)。常用增塑劑合成簡介鄰苯二甲酸酯類鄰苯二田酸酣類是目前最廣泛使用的主增塑劑，品種多、產(chǎn)量高，井具有色澤淺、毒性低、電性能好、揮發(fā)件小、氣味少、耐低溫性一般等特點(diǎn)。目前鄰苯二酸酯類的消耗量約占增塑劑總消耗量的80-85%，而其中最常用的是鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異辛酯兩種。鄰苯二甲酸二辛酯((簡稱DOP) 無色油狀液體，有特殊氣味。鄰苯二甲酸二異辛酯(簡稱DIOP) 幾乎是無色的粘稠液體，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和烴類，鄰苯二甲酸二異癸酯(簡稱DIDP) 粘稠液體，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和烴類，不溶于或微溶于甘油、乙二醇和某些胺類。它的揮發(fā)性比DOP小。耐遷移，是一種低揮發(fā)性增塑劑，又耐老化，電性能好，但相溶性差些。鄰苯二甲酸二異壬酯簡稱DINP) 透明油狀液體，其高溫下的揮發(fā)性只是DOP的一半。

鄰苯二甲酸二丁酯(簡稱DBP)界塑化溫度為90-95Co鄰苯二甲酸二丁酯(簡稱DBP)界塑化溫度為90-95Co鄰苯二甲酸二異丁酯(簡稱DIBP)爛秧的問題。鄰苯二甲酸丁芐酯(簡稱BBP)96-100Co鄰苯二甲酸二甲酯(簡稱DMP)脂相溶性良好.鄰苯二甲酸二乙酯(簡稱DEP)鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)完全溶解，微溶于乙二醇類和某些胺類。對苯二甲酸二辛酯(DOTP) DOTP與DOP的物理性能相似，制品的機(jī)械性能也相似，但DOTP的揮發(fā)件比DOP無色透明液體，具有芳香族氣味，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和烴類。DBP對PVC的臨無色透明液體，DIBP在PVC農(nóng)用薄膜中使用時曾發(fā)現(xiàn)由于它的析出致使水稻透明油狀液體，溶于有機(jī)溶劑和烴類，不溶于水。BBP對PVC的臨界塑化溫度為無色油狀液體，微帶芳香族氣味，常溫下不溶于水，和脂肪烴混溶，與大多數(shù)樹無色油狀液體，無毒，微帶芳香族氣味，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑。具有芳香族氣味的白色結(jié)晶狀粉末.溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，在熱的汽油和礦物油中小得多。聚酯類和偏苯三酸酯類 聚酯增塑劑一般塑化效率都很低、粘度大、加工性和低溫性都不好，但揮發(fā)性低、遷移性小、耐油和耐肥皂水抽出，因此是很好的耐久性增塑劑。上海玄珞新材料此方面研究頗深，特別是Sanepar756環(huán)保酯類接枝增塑劑產(chǎn)品也得到市場廣泛應(yīng)用。聚酯類多用于汽車、電線電纜、電冰箱等長期使用的制品中。土要品種有已二酸、癸二酸等脂肪族二元酸與一縮二乙二醇、丙二醇、丁二醇等二元醇縮聚而成的低分子量聚酯。偏苯三酸酯是一類性能十分優(yōu)良的增塑劑，兼有單體型增塑劑和聚合型增塑劑兩者的優(yōu)點(diǎn)。揮發(fā)性低、遷移性小，耐抽出和耐久性類似于聚酯增塑劑；而相溶性、加上性和低溫性又類似于鄰苯二甲酸酯炎。Sanepar756是無色的酯類環(huán)保增塑劑，利用化學(xué)接枝技術(shù)，提高極性、相容性、耐熱性，是此類增塑劑的佼佼者，替代傳統(tǒng)鄰苯、對苯鹽類增塑劑(DOP、DOTP等)、脂肪酸酯類增塑劑(DOA、DOS等)、烷基磺酸醋類等增塑劑。聚癸二酸丙二醇酯不同分子量的聚癸二酸丙二醇酯增塑劑都可以溶于丙酮、二氯乙烷、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、氯仿，部分溶子乙醇、丁醇和脂肪烴。偏苯三酸三正辛正癸酯)簡稱NODTM) 無色至淡黃色油狀液體。偏苯三酸三辛酯簡稱TOTM) 無色至淡黃色粘稠油狀液體。磷酸酯類 磷酸酯與聚氯乙烯等樹脂有良好的相溶性，透明性也好，但有毒性。它們既是增塑劑，又是阻燃劑。芳香族磷酸醋的低溫性能很差，而脂肪族磷酸酯的低溫性能較好，但熱穩(wěn)定性較差，耐久性不如芳香族磷酸酯。其主要品種有磷酸三甲苯酯和磷酸三苯酯。磷酸三甲苯酯簡稱TCP)磷酸三苯酯簡稱TPP) 微帶芳香氣味的白色針狀結(jié)晶，微溶于乙醇，醚、苯、氯仿、丙酮。磷酸二笨一辛酯(簡稱DPOP) 淺黃色透明油狀液體。磷酸甲苯二苯酯筒稱CDPP) 清澈無嗅的油狀液體。環(huán)氧酯類 環(huán)氧增塑劑是近年來應(yīng)用很廣的助劑，它既能吸收聚氯乙烯樹脂在分解時放出的氯化氫，又能與聚氯乙烯樹脂相溶，所以它既是增塑劑又是穩(wěn)定劑。主要用作耐候性高的聚氯乙烯制品的副增塑刑。其于要品種有環(huán)氧大豆油、環(huán)氧脂肪酸辛酯等。環(huán)氧大豆油 大豆油為一甘油的脂肪酸配混合物，環(huán)氧大雙油是一種黃色油狀液體，無毒，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑和烴類。環(huán)氧大豆油與聚酯類增塑劑并用，可以避免后者向外遷移。環(huán)氧脂肪酸丁酯 因脂肪酸成份不一，環(huán)氧脂肪酸丁酯有環(huán)氧硬脂酸丁酯、環(huán)氧糠油酸丁酯、環(huán)氧大豆油酸丁酯、環(huán)氧棉子油酸丁酯.環(huán)氧菜油酸丁酯、環(huán)氧妥爾油酸丁酯、環(huán)氧蒼耳油酸丁酯、環(huán)氧豬油酸丁酯等品種。環(huán)氧脂肪酸辛酯(簡稱ED3) 因脂肪酸不同，而有不同結(jié)構(gòu)的品種，如環(huán)氧硬脂酸辛酯、環(huán)氧大豆油酸辛酯、環(huán)氧妥爾油酸辛酯等。環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯(簡稱EPS) 無色至淺黃色油狀液體。脂肪酸酯類 脂肪酸酯類的低溫性能很好，但與聚氯乙烯的相溶性較差故只能用作耐寒的副增塑劑與鄰苯二甲酸酯類并用。最常用的品種是己二酸二辛酯和癸二酸二辛酯。己二酸二辛酯(簡稱DOA) 無色無嗅液體，無毒，溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，微溶于乙二醇類，不溶于水，DOA對PVC的臨界塑化溫度為121—125Co清澈易流動的油狀液體。已二酸二異癸酯(簡稱DIDA)

清澈易流動的油狀液體。壬二酸二辛酯(簡稱D0Z)癸二酸二丁酸(簡稱DBS)幾乎是無色的透明液體，幾乎是無色的液體，壬二酸二辛酯(簡稱D0Z)癸二酸二丁酸(簡稱DBS)幾乎是無色的透明液體，幾乎是無色的液體，(5)癸二酸二辛酯(簡稱DOS)(6)癸二酸二異辛酯(簡稱DIOS)無色清澈液體，溶于酮、醇、酯、芳香烴和脂肪烴等大多數(shù)有機(jī)溶劑，微溶于胺和多兀醇。(7)二(2-乙基丁酸)三縮乙二醇酯(簡稱3GH) 它是安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛薄膜中最為廣泛使用的增塑劑，同時它對纖維索塑料、丙烯酸酯塑料和聚氯乙烯也是良好的增塑劑。含氦增塑劑 目前最廣泛使用的含氯增塑劑是氯化石蠟。氯化石蠟價格低、電性能優(yōu)良、具有難燃性，但相溶性較差，熱穩(wěn)定性也差，僅用作副增塑劑。氯化石蠟這是一種金黃色或琥珀色粘稠液體，不燃，揮發(fā)性極微。溶于大部分有機(jī)溶劑，不溶于水和乙醇。加熱至120C以上會自行分解，放出氯化氫氣體。鐵、鋅等金屬的氧化物會促進(jìn)其分解。而含氯量較高的氯化石蠟的阻燃性也較好。氯烴-50。 這是一種清澈粘稠液休.無味無毒，不燃，不溶于水，微溶于醇，易溶于苯、醚。烷基磺酸醋類 這類增塑劑相溶性較好，可作主增塑劑用。若與鄰苯二甲酸酯類主增塑劑并用則效果更好。它的機(jī)械性能、電性能、耐候性良好，但耐寒性較差。石油磺酸苯酯(簡稱M-50) 淡黃色透明油狀液體。氯化石油酯 氯化烷基磺酸苯酯和氯化石蠟的混合物，淡黃色透明油狀液體。多元醇酯類多元醇酯主要有雙季戊四醇酯和乙二醇酪。雙季戊四醇酯的揮發(fā)性低、耐抽出性良好、難于熱分解和氧化、電絕緣性能又好，是優(yōu)良的耐熱增塑劉，適用于高溫電線絕緣配方中，但價格昂貴。而乙二醇酯耐寒性雖然很好，但色澤較深、揮發(fā)性較大。雙季戊四醇酯簡稱PCB) 雙季戊四醇酯可分為醚型和酯型類.這兩類雙季戊四酵酯均為淡黃色粘稠油狀液體.能溶于有機(jī)溶劑，不溶于水。59酸乙二醇酯(簡稱0259) 淡黃色透明狀液體.其它樟腦，有特殊氣味的結(jié)晶物，揮發(fā)性極強(qiáng)，微溶于水，溶于大多數(shù)漆用溶劑。它是硝酸纖維素和纖維素酯的優(yōu)良增塑劑。酯類接枝環(huán)保增塑劑最新進(jìn)展：Sanepar756-環(huán)保接枝酯類增塑劑Sanepar756橡膠制品的優(yōu)異表現(xiàn)：優(yōu)異相容性、增塑效果好符合符合歐盟PAHS、Rohs2.0、REACH191法規(guī)耐熱好，極佳的耐寒性、壓縮形變制品表面光澤，亮度高，不易發(fā)烏制品無擾人的氣味混煉膠加工性的良好表現(xiàn)：溶解性強(qiáng)，橡膠相容性好，不噴油，填充量可達(dá)50~70份Sanepar756橡膠制品的優(yōu)異表現(xiàn)：優(yōu)異相容性、增塑效果好符合符合歐盟PAHS、Rohs2.0、REACH191法規(guī)耐熱好，極佳的耐寒性、壓縮形變制品表面光澤，亮度高，不易發(fā)烏制品無擾人的氣味混煉膠加工性的良好表現(xiàn)：溶解性強(qiáng)，橡膠相容性好，不噴油，填充量可達(dá)50~70份膠料流動性好，易成型，尺寸穩(wěn)定性佳混煉時的能耗較小縮短正硫化時間Sanepar756主要特性：環(huán)保等級高:及不含任何鄰苯二甲酸鹽類純度高、揮發(fā)低無色透明高閃點(diǎn)209C、低傾點(diǎn)-78C優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性Sanepar756產(chǎn)品性能和競品基本物性對比:Sanepar756在配方中性能對比:測試項(xiàng)目試技方法單位指標(biāo)測試項(xiàng)目試技方法單位指標(biāo)測試結(jié)果外觀GBH1664-1995—無色透明無色透明邑度GBJT605-2006APHA<3021含量GB/T9722-2006%>99.299.6酸值GBH1668-2008rmKOH/g<0.20.027運(yùn)動粘度（4otrG&T265-1988mm2/s—20.7水份GBJT6283-2008%<0.150.02相對密度（25/2512）GBfT4472-2011g/cm31.04—1.061.05傾點(diǎn)GB/T3535-2006――-78折光指數(shù)雙勿犯）GB/T6488-2008—1.441—1.4421.441閃點(diǎn)飛開杯）GBfT1B71-2008—209商品名稱單位測試方法DOTPDOPSanepar756硬度，邵爾A型PointASTMD2240727170扯斷強(qiáng)度MpaASTMD41213.7814.0114.3扯斷伸長率%ASTMD4124784674541丸％定伸模量MpaASTMD4123.453.723.8比重g/cm3GBJT5331.2121.2131.21熱空氣老化100PX7。小時硬度變化PointASTMD2240544扯斷強(qiáng)度變化%ASTMD5732118.417.6扯斷伸長率變化%-23-18-13實(shí)驗(yàn)結(jié)論:形%2623211.從綜合性能看Sanepar756無論從初始性能和老化后性能相對表現(xiàn)更優(yōu)異;序號商品名稱DOTPDOPSanepar756141551001001002博拉N5507575753增塑劑3030304RD11154010NA1116L-121117ZnO5558STA1119S-800.50.50.510TT1.51.51.511cz1.51.51.5合計(jì)217.5217.5217.5硫4:特性180tX5niinTs20-530-480-47T90m：s1-541-471-49TC10m：s0-380-360-36MLdN.m0.30.310.29MHdN.m8.28.48.52.發(fā)現(xiàn)DOTP試片表面明顯有析出現(xiàn)象，Sanepar756、DOP試片無明顯析出現(xiàn)象，后兩種增塑劑相溶性好；3.Sanepar756的初始的伸長率短和100%定伸模量高，可以初步判斷加Sanepar756硫化程度更深，可以初步判斷其與NBR相容更好，此增塑體系對橡膠硫化過程中