⑴ 增塑剂如何运用于高分子材料,对高分子材料的性能有何影响
1、增塑剂
凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。
增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。
内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯-酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把它添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
2、增塑剂的分类及性能
增塑剂的品种繁多,在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上,作为商品生产的增塑剂不过200多种,而且以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯为最多。
增塑剂的分类方法很多。根据分子量的大小可分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂;根据物状可分为液体增塑剂和固体增塑剂;根据性能可分为通用增塑剂、耐寒增塑剂、耐热增塑剂、阻燃增塑剂等;根据增塑剂化学结构分类是常用的分类方法。
根据化学结构可分为:
(1)邻苯二甲酸酯(如: DBP、DOP、DIDP)
(2)脂肪族二元酸酯(如: 己二酸二辛酯DOA、 癸二酸二辛酯DOS)
(3)磷酸酯(如:磷酸三甲苯酯TCP、磷酸甲苯二苯酯CDP)
(4)环氧化合物(如:环氧化大豆油、环氧油酸丁酯)
(5)聚合型增塑剂(如:己二酸丙二醇
聚酯)
(6)苯多酸酯(如: 1,2,4-偏苯三酸三异辛酯)
(7)含氯增塑剂(如: 氯化石蜡、五氯硬酯酸甲酯)
(8)烷基磺酸酯
(9)多元醇酯
(10)其它增塑剂
一种理想的增塑剂应具有如下性能:(1)与树脂有良好的相溶性;(2)塑化效率高;(3)对热光稳定;(4)挥发性低;(5)迁移性小;(6)耐水、油和有机溶剂的抽出;(7)低温柔性良好;(8)阻燃性好;(9)电绝缘性好;(10)无色、无味、无毒;(11)耐霉菌性好;(12)耐污染性好;(13)增塑糊粘度稳定性好;(14)价廉。
增塑剂中邻苯二甲酸酯类增塑剂用量最大,约占增塑剂总产量的80%,我国该类增塑剂主要以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为主。由于受到原料醇来源的限制,邻苯二甲酸二庚酯(DHP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)等性能优良的品种,产量不大。
3、邻苯二甲酸酯的反应机理
在增塑剂总产量中邻苯二甲酸酯占总产量的80%以上,而DOP、DBP 是其主导产品。以DBP为例,介绍邻苯二甲酸酯的反应机理。
我国DBP的生产大多是在常压下,原料苯酐和正丁醇在酸性催化剂(如H2SO4)存在的条件下进行反应。酸性催化剂是传统的酯化催化剂,它具有较高的活性, 而且价格便宜,容易得到等优点,其缺点是容易引起副反应。
酯化反应首先是一个苯酐分子和一个醇分子形成邻苯二甲酸单丁酯,此反应不需催化剂,是放热反应,一般在120℃反应趋于
完成。
反应式如下:
单丁酯在H+的作用下和一个醇分子反应生成二丁酯,生成单丁酯的反应是不可逆的,而由单丁酯生成二丁酯的反应是一平衡反应,是可逆的。
反应式如下:
总反应式为:
此反应是一平衡反应,因此增加醇的浓度或减小水的浓度,以及取走反应热,都有利于二丁酸的生成。在实际生产中为提高二丁酯的浓度,控制在140~145℃合适的温度下,使丁醇适当过量,并及时除去反应生成的水。
4、生产工艺
4.1 间歇式生产工艺
间歇式生产装置,即所谓“万能”生产装置,美国赖克霍德化学公司的一套生产装置就是这种“万能”生产装置的典型例子。该装置可以处理60种以上的原料,除能生产一般邻苯二甲酸酯以外,还能生产脂肪族二元酸酯等其他种类的增塑剂。
邻苯二甲酸酯的间歇式生产,工艺条件大同小异,随原料醇和产物的性质不同而略有不同。以生产DBP为例,用苯酐和正丁醇在酸性催化剂(如H2SO4)存在条件中进行酯化反应,为使平衡反应有利于DBP的生成,在反应过程中不断除去酯化反应生成的水,并可适量多加一些正丁醇。
酯化完毕后,加入适量NaOH溶液中和掉H2SO4,经分层分离掉废水,然后进行脱醇,在减压的条件下,脱除未反应掉的正丁醇。再加入活性炭脱色,脱色完毕后,过滤得到最终产品DBP。DBP的生产工艺框图如图一所示,有酯化、中和、脱醇、脱色、过滤五个生产工序。间歇式生产工艺五个工序均为间歇式操作。
间歇式生产的优缺点:
优点1)投资少,建设快
2)产品切换容易,可生产多种增塑剂
3)工艺技术简单,人员素质易满足
缺点 1)产品质量波动大,不太稳定
2)工艺落后,劳动强度大
3)能耗物耗高
间歇式生产适合于小规模、多种增塑剂的生产,投资少见效快。
4.2 连续化生产工艺
由于DOP、DBP增塑剂的需要量很大,因此以DOP、DBP为主的连续化生产工艺已普遍采用,目前我国最大DOP单线生产能力为5万吨/年,最大DBP单线生产能力为 2万吨/年。
在连续式生产中,酯化反应器可分为塔式反应器和阶梯式串联反应器两大类。采用酸性催化剂时选用塔式酯化器比较合理;采用非酸性催化剂或不用催化剂时,因反应混合物停留时间较长,所以采用阶梯式串联反应器较合适。
DBP连续化生产工艺五个工序酯化、中和、脱醇、脱色、过滤均为连续操作。
连续式生产的优缺点:
优点1)产品质量好,且质量稳定
2)能耗、物耗低,经济效益好
3)工艺先进,劳动生产率高
4)自动化水平高,劳动强度小
缺点1)建设周期长,一次性投资大
2)主要设备制作加工比较困难
3)产品切换困难,不适合多品种增塑剂的生产
4)对工人的素质要求高
连续式生产适合原料来源有保证,有较高生产管理水平和较高人员素质的大规模生产。
4.3 半连续化生产工艺
所谓半连续化生产是指酯化工序采用间歇式,酯化以后的工序(中和、脱醇、脱色、过滤)采用连续式。半连续化生产工艺是间歇式生产工艺到连续化生产工艺的一个过渡阶段。国内DOP、DBP等主要邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产多采用半连续化生产工艺。其规模一般在1~2万吨/年。
半连续化生产的优缺点:
优点 1)投资比连续化生产低
2)切换品种比连续化生产容易,较适合生产多品种增塑剂
3)部分连续生产,操作方便,原料收率基本同全连续化生产
4)与间歇式相比,生产模大、劳动生产率高
缺点1)与连续化生产比, 劳动强度高、产品质量易波动
2)间歇酯化比连续酯化能耗高
3)自动化程度比连续化生产低
半连续化生产较适合于规模适中、多品种增塑剂的生产。生产品种灵活是半连续式生产的一大优点。
5、结束语
由于增塑剂的用量很大,品种繁多,增塑剂的生产技术趋于向两个方面发展。一方面是主增塑剂的连续化大生产;另一方面是特殊增塑剂的多品种、小批量间歇生产。
随着PVC产量的增大和石油化工工业的发展,增塑剂已经发展成为一个以石油化工为基础,以邻苯二甲酸酯为主产品的大生产化工行业。邻苯二甲酸酯占增塑剂总产量的80%以上,为大规模连续化生产提供了条件。由于多品种、小批量增塑剂的存在,使“万能”生产装置即间歇生产仍有其发展生存的必要。
为了降低产品色泽,提高产品热稳定性和进一步简化工艺流程,非酸性催化剂已经实现工业化。采用非酸性催化剂主要有副反应少,产品色泽浅,产品精制简单,产生废水少水质好,产品热稳定性好,收率高等优点。
危害
不久前,广州食品安全信息网发布消息称,同济大学的一项研究证实,食用油塑料桶的增塑剂对人体有害。“用塑料桶装食用油,食用油中会溶进对人体有害的增塑剂。”消息称,同济大学基础医学院厉曙光教授的课题组,曾经分别采集市场上不同品牌和不同出厂日期的塑料桶装大豆色拉油、调和油、花生油,以及市场上销售的散装豆油。测定后发现,几乎所有品牌的塑料桶装食用油中,都含有增塑剂“邻苯二甲酸二丁酯”。据推断,食用油中检出的增塑剂,主要来源于塑料容器。这种增塑剂对人体生殖系统有毒害作用,对男性的毒害要更大一些。
⑵ 好工还需好材料装修家用各种胶粘剂选购攻略
胶粘剂是使物体表面连接在一起的物质,在装修中有着难以替代的作用。但胶粘剂也是家装污染最大的污染源之一,不少胶粘剂都含有微量甲醛和苯等有毒物质,劣质胶粘剂的有毒物质含量更多。那么关于胶黏剂大家了解多少呢?各种胶黏剂如何选购呢?本期小编就详细向大家介绍各种家装常用的胶黏剂及其选购注意事项等,一起来了解吧。
一、家装第一“胶”玻璃胶选购使用需知
要说家装中最常用到的胶是什么胶,那一定是玻璃胶无疑了。玻璃胶的使用贯穿整个装修过程,在安装阶段使用最多。其他胶水一般是施工队选择,而玻璃胶一般需要业主自购,因此也是业主比较容易把握其质量的,所以对于其选购使用知识可不能不知。
1、玻璃胶分类需知
玻璃胶,是一种家庭常用的黏合剂,是将各种玻璃等与其它基材进行粘接和密封的材料,主要成分为硅酸钠和醋酸以及有机性的硅酮组成。市场上玻璃胶的品种很多,消费者很难分清楚。那么下面我们就首先来了解一下玻璃胶以及分类。
玻璃胶从产品包装上可分为单组份和双组份两类,单组份玻璃胶其固化只要靠接触空气中的水分而发生改变,而双组分的则需要将两组胶浆进行混合才能发生固化,家装中常见的是单组份的玻璃胶。此外,按性质玻璃胶又可分为酸性胶和中性胶两种,酸性胶的粘接力较强,腐蚀性也较强,因而家装中常用的是腐蚀性较弱、粘接力一般的中性玻璃胶。
2、玻璃胶选购需知
玻璃胶在装修中主要起到粘接与密封的作用,而如果使用的是劣质的玻璃胶,那么其使用寿命肯定不长,且含有的有毒物质较多,一段时间后就容易出现开裂、发霉等情况。因此,业主在选购玻璃胶时可要当心选购劣质产品,第一就是不要选购价格非常低的产品,尽量选择品牌玻璃胶产品。
此外,选购时需看清楚玻璃胶产品包装上有无品名、厂名、规格、产地、颜色、出厂日期;有无合格证、质保证书、产品检验报告;看胶瓶上的用途、用法、注意事项等内容表述是否清楚完整;看净含量是否准确,厂家必须在包装瓶上标明规格型号和净含量。
3、玻璃胶使用需知
多数玻璃胶的包装上都会标明其适用黏结的材质,有的还会标明黏结不同的材质时,其黏结强度分别是多少。消费者在购买玻璃胶时最好能仔细阅读一下使用说明。在使用玻璃胶时,也有一些事项要注意,否则将影响玻璃胶的使用寿命。
打玻璃胶也是讲方法步骤的。打胶时首先需清除接缝表面的水分、油脂、尘埃等污染物,使其充分清洁、干燥。然后切开胶管管口,装上尖嘴管,再根据填缝尺寸将其按45°角切开。接着装上压胶枪,保持45°角沿缝隙压出胶料,确保胶料与基材表面紧密接触。当接缝宽度大于15毫米时,需多次反复涂胶。
二、家装木工用胶多各种常用胶粘剂介绍
现在家装中的木工活,多采用的是板材拼接而非木块,而板材之间的连接,常需要用到大量的胶粘剂。建议家中木工活较多的业主,在施工之前,就要了解清楚其采用的胶粘剂,防止采用劣质的胶粘剂,否则会造成严重的家居污染。下面来看看木工施工过程中,常用到的胶粘剂。
1、白乳胶
木工活中常用到的一种胶就是白乳胶,它由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯,再经乳液聚合而成的乳白色稠厚液体。白乳胶可常温固化、固化较快、粘接强度较高,粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。白乳胶主要适用于木龙骨基架和木制基层板以及成品木制面层板的粘接。此外,白乳胶也适用于墙面壁纸和墙面底腻的粘贴和增加胶性强度。
由于白乳胶是石油衍生品,成本随油价波动。造假者为降低成本,往往在真货中掺入淀粉等物质,而市场上这样的假冒白乳胶产品很多。因此建议业主在选购时一定要选购知名品牌的产品,选购时要查看其凭证。此外,选购白乳胶时注意检查其质量,可以闻一下,看是否有刺鼻味道;同时看胶体是否均匀、无分层、无沉淀;凝固后的胶膜是否透明。
使用白乳胶时,需要注意使用温度不得低于7摄氏度,高于95摄氏度;根据不同用途,白乳胶可用水稀释,但需先将它升温至超过30摄氏度,并用高于30摄氏度的水缓慢加入搅拌均匀方可使用,不可用10摄氏度以下的冷水稀释;白乳胶总体是安全的,但不能吞入或溅入眼睛。若不慎碰入口中或眼睛,马上使用大量的清水冲洗。
2、万能胶
万能胶也叫309胶,在木工施工中,也会见到。万能胶的溶剂一般为信那水(硝基稀料)含大量的苯等有毒物质,因此木工施工中能不用就不要用。
万能胶主要适用于成品木制面层板的黏结。黏结强度高,寿命长,而且不易开胶。万能胶在使用时对接的两面都必须涂胶,待待放置十到二十分钟,胶面不粘手时对接。
3、地板胶
在铺贴拼花、软木、复合地板时,可采用直接胶粘铺设法将地板直接粘接在水泥地面上。这时用到的胶就称为地板胶。采用地板胶铺装,非常方便快捷。但相对于龙骨铺设法、悬浮铺设法,因使用胶水,污染相对较大。因此,建议在购买地板的时候就选择不要胶粘的地板,尽量避免采取胶粘的方式。
地板胶主要适用于木制地面板材,凝固时间较短,1—3小时后凝固;黏结强度高,寿命长。选购时,注意检查产品的环保性,避免选到低劣产品;使用地板胶时,要求地面十分干燥、干净、平整。
三、壁纸铺贴胶不可少胶水选购使用需知
壁纸因其丰富的纹理、图案受到不少人家的喜爱,而成为墙面的重要饰面材料之一。壁纸要铺贴到墙面上,胶粘剂是必不可少的。今天就随小编一起来瞧瞧壁纸铺贴时,有哪些胶水可供选择,以及如何选择环保性最佳的壁纸胶。
墙面基底胶
壁纸铺贴前,需要对墙面基层进行刷腻子等处理,而在装修墙面腻子施工过程中,除添加白乳胶外,还必须添加其他纤维较长的胶粘剂,以增加其强度。通常有107胶和熟胶粉两种。
107胶因甲醛含量严重超标,2001年7月已被建设部列为被淘汰建材产品,禁止使用,但市场上仍有销售。家装中,最好不用,而以熟胶粉代替。
常见的三种壁纸胶
1、淀粉胶
淀粉胶一般是双组份的。产品包含一盒淀粉,另外还有一份胶浆。使用的时候首先取胶粉倒入盛水的容器中,最好留下一部分,慢慢加,调成米粉糊状。然后再加入胶浆,拌匀,以增加胶水粘性。
淀粉胶的胶粉成分一般是比较环保的,但是胶浆成分的环保性就比较难控制了。因此选购淀粉胶时,需要重点查看胶浆的环保性,看胶浆是否有产品检测证书等。
2、糯米胶
糯米胶是一种壁纸专用的高性能接着剂,它最早是在日本兴起并传入其他地区,因而在行内又称为“日本胶”。糯米胶以纯天然食用淀粉和高性能植物材料、采用日系胶粘行业领先配方和技术生产而成。糯米胶是使用方便的纯天然植物粘合剂,开胶时只需加水搅拌均匀即可使用,无需另外添加增粘胶浆。
选购进口糯米胶时,由于产品包装说明等都是日文的,因此选购时谨慎一点,防止上当买到伪造产品。最好要求查看产品的报关单、原产地证明、中文标识以及环保检测报告等。
3、桶装胶
桶装胶一般是由塑料桶包装,桶里面直接装胶,里面胶的状态可以直接看到。这类胶大部分是欧美进口。桶装胶在环保性能、粘结力方面优势较大,但是价格也相对要贵。选购这类进口胶的时候,同样要注重查看产品的进口报关单、原产地证明以及环保检测报告等相关文件。
四、装修用胶种类多其他胶粘剂种类需知
前面主要提到安装中常用的玻璃胶、木工用胶以及壁纸胶三类,而家装中,还有不少项目是需要用到其他不同的胶的,且种类繁多,不可一一详细介绍。但下面我们还是来初略了解一下家装中其他项目需要用到的一些胶粘剂。
1、石材胶
石材胶适用于大理石、花岗石板材与墙面的粘贴。使用石材胶粘贴安装墙面天然石材,施工简单操作方便,施工简单,避免了石材干挂作业的复杂操作。
市场上的石材胶有云石胶,AB胶,硅硐胶等。其中云石胶较为常用,它是以环氧树脂等多种高分子合成材料为基材配制而成的膏状粘稠胶粘剂。适用于大理石、花岗石、马赛克、陶瓷面砖等与水泥基层的粘结。
2、瓷砖胶
瓷砖胶又称陶瓷砖粘合剂,主要用于粘贴瓷砖、面砖、地砖等材料。其主要特点是粘接强度高、耐水、耐冻融、耐老化性能好及施工方便。家装中一般使用简单的水泥砂浆,而不是瓷砖胶,主要是因瓷砖胶的环保性相对较差。
3、PVC专业胶
适用于粘接PVC管及管件。PVC专用,凝固快;粘接力高、寿命长;较有膨胀、无弹性;防水性能好;易燃、有微毒。
4、电工专用胶
适用于粘接塑料接线管及管件和绝缘密封。电工专用,凝固快、粘接力高、寿命长、无膨胀、无弹性、绝缘密封性能很好、阻燃。
⑶ 箱包pvc人造革外部用什么专用胶水好
你之前用抄的胶水应该袭是快干胶吧,所以会产生白化,还会对你材料有腐蚀性。你可以选用环氧树脂胶水(AB胶),对你的产品没有腐蚀性,也不会产生你所说的白化。环氧树脂胶水是透明的,我之前有客户是金属粘接PVC革的,用的就是环氧树脂胶水。环氧树脂胶水固化时间有五分钟固化的,半个小时固化的 。建议用半个小时固化的,半个小时固化的有韧性,粘接有强度。五分钟固化的虽然粘接也没问题,但是相对来说会比较脆。