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增塑劑的作用是增加涂膜的柔軟性。對(duì)于某些本身是脆性的涂料基料來(lái)說(shuō),要獲得具有較好的柔軟性和其它機(jī)械性能的涂膜,增塑劑是必不可少的。
增塑劑應(yīng)當(dāng)毒性低微,在增加涂膜柔韌性的同時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能小地降低涂膜的硬度,也不應(yīng)當(dāng)使涂膜發(fā)生變色,尤其是涂膜在戶(hù)外使用時(shí)要不易變色。增塑劑的類(lèi)型和用量根據(jù)涂料中基料樹(shù)脂的不同以及涂料使用要求的不同而不同。
增塑劑的增塑作用是通過(guò)降低基料樹(shù)脂的玻璃化溫度而實(shí)現(xiàn)的。玻璃化溫度是樹(shù)脂由硬脆的固體狀態(tài)(玻璃態(tài))轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z狀的高彈體狀態(tài)(高彈態(tài))的轉(zhuǎn)變溫度。增塑劑通??煞譃閮深?lèi)。一類(lèi)是主增塑劑(溶劑型增塑劑),另一類(lèi)是助增塑劑(非溶劑型增塑劑)。
主增塑劑猶如基料樹(shù)脂的溶劑,它們的某些基團(tuán)能與樹(shù)脂中的某些基團(tuán)產(chǎn)生相互作用,因而主增塑劑和樹(shù)脂能互相混容。由于增塑劑的分子較小,它就能進(jìn)入樹(shù)脂聚合物的分子結(jié)構(gòu)中而減少了樹(shù)脂的剛性,但增塑劑的加入也會(huì)使涂膜的機(jī)械性能受到一些損失。
助增塑劑對(duì)基料樹(shù)脂沒(méi)有溶解作用,它們只有在加入量不太多的情況下才能與基料樹(shù)脂混溶。助增塑劑對(duì)基料樹(shù)脂只有物理作用(潤(rùn)滑作用),因而對(duì)涂膜機(jī)械強(qiáng)度的影響沒(méi)有主增塑劑那樣大。但助增塑劑易從涂膜中遷移或滲透掉而使涂膜的柔韌性變差。
涂料中增塑劑的加入對(duì)涂膜的許多性能如張力強(qiáng)度、強(qiáng)韌性、延伸性、滲透性和附著力都有一定的影響。根據(jù)基料聚合物以及增塑劑類(lèi)型的不同,對(duì)這些性能的影響也各不相同。一般說(shuō)來(lái),增塑劑的加入會(huì)增加涂膜的延伸性而降低它的張力強(qiáng)度。在一定的增塑劑加入量之內(nèi),涂膜的滲透性將基本上保持不變,但增塑劑加入量繼續(xù)增加時(shí),涂膜的滲透性將急劇地增加。涂膜的強(qiáng)韌性和附著力先是隨著增塑劑的加入而增加,但到達(dá)了一個(gè)峰值之后反而逐漸下降。除了對(duì)涂膜的機(jī)械性能有影響之外,增塑劑還會(huì)影響涂膜的一些其它性能,因而增塑劑的最適宜的加入量應(yīng)根據(jù)對(duì)各方面因素的考慮進(jìn)行綜合平衡后來(lái)確定。
應(yīng)用
塑化劑是大宗工業(yè)品,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,包括塑料、橡膠、粘合劑、纖維素、樹(shù)脂、醫(yī)療器械、電纜等成千上萬(wàn)種產(chǎn)品中。
比如一般常使用的保鮮膜,一種是無(wú)添加劑的PE(聚乙烯)材料,但其黏性較差;另一種廣被使用的是PVC(聚氯乙烯)保鮮膜,有大量的塑化劑,以讓PVC(聚氯乙烯)材質(zhì)變得柔軟且增加黏度,非常適合生鮮食品的包裝。
另一個(gè)廣泛存有塑化劑的產(chǎn)品是PVC制造的兒童玩具,歐盟已經(jīng)明定塑料玩具中塑化劑的含量需0.1%以下,但目前臺(tái)灣尚無(wú)明確規(guī)定或限制。
女性經(jīng)常使用之香水、指甲油等化妝品,則以鄰苯二甲酸酯類(lèi)作為定香劑,以保持香料氣味,或使指甲油薄膜更光滑。
成分
1. 鄰苯二甲酸酯類(lèi)(Phthalate Esters, PAEs)是鄰苯二甲酸(Phthalate acid)的酯化衍生物,是最常見(jiàn)的塑化劑。
2. 鄰苯二甲酸酯類(lèi)在日常及工業(yè)上被廣泛使用,以鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)為最大宗,占塑化劑產(chǎn)量的四分之三,其次是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。
3. 鄰苯二甲酸酯塑化劑是具些許芳香氣味或無(wú)氣味的無(wú)色液體,中等黏度、高穩(wěn)定性、低揮發(fā)性、成本低廉、低水溶解度,但易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑中。