生產(chǎn)增塑劑-增塑劑主要品種及其特點與應(yīng)用

脂肪族二元酸酯是一類典型的耐寒增塑劑，輔助增塑劑，它的結(jié)構(gòu)通式為：1.脂肪族二元酸酯作為增塑劑使用的是飽和脂肪族二元酸酯、壬二酸酯和癸二酸酯等，如己二酸二（2-乙基）己酯（DOA）、癸二酸二（2-乙基）己酯（DOS）等。n=2~11;R1、R2=C4~C11烷基；R1、R2可以相同，也可以不同。品種縮寫特性己二酸二(2-乙基己酯)DOA耐寒性優(yōu)，對光穩(wěn)定。增塑作用好，塑化效率高。和DOP比，揮發(fā)性較大，對水較敏感。己二酸二異癸酯（混合己二酸酯）DIDA耐寒性和DOA相當(dāng)。在己二酸酯中揮發(fā)性最小，耐水性、耐油性較好。壬二酸二(2-乙基己酯)DOZ耐低溫性較己二酸酯好，揮發(fā)性低于DOA，價格高于己二酸酯。癸二酸二(2-乙基己酯)DOS耐低溫性超過同類所有其他產(chǎn)品，揮發(fā)性較低。價格高，應(yīng)用受限制。癸二酸二丁酯DBS耐寒、無毒。相容性、耐油性較差。脂肪族二元酸酯類1.脂肪族二元酸酯DOS加入高分子材料中，可使材料的脆化溫度達到-30~-70℃，缺點相容性較差，一般作為改進低溫性能的輔助增塑劑使用。國外己二酸酯類價格比較便宜，發(fā)展較快，在二元酸酯類中己二酸酯類的消費占壓倒優(yōu)勢，其潤滑性、耐低溫、耐光性好、受熱不易變色。脂肪族二元酸酯的耐寒性和塑化效率優(yōu)于DOP，通常分子中脂肪鏈碳數(shù)與酯基數(shù)之比值越大，耐寒性越好。目前從己二酸母液中所獲得的尼龍酸作為增塑劑的原料，具有良好的低溫性能，來源豐富，成本低廉，有較大發(fā)展前景。1.1DOS脂肪族二元酸酯

脂肪族二元酸酯用二元酸和醇在催化劑存在下，通過酯化反應(yīng)合成。2.脂肪族二元酸酯制備

脂肪族二元酸酯的生產(chǎn)工藝與鄰苯二甲酸酯基本相同，一般經(jīng)過酯化、中和水洗及壓濾（或蒸餾）等工序，采用間歇法或半連續(xù)法生產(chǎn)。催化劑可用酸催化劑和非酸性催化劑。酸性催化劑常用硫酸和對甲苯磺酸。非酸性催化劑種類很多，如鋁化合物及錫化合物等，其中用得最多的是鈦酸四烷基酯。使用非酸性催化劑可以提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，熱穩(wěn)定性也更好，而且回收醇只需簡單處理或不需處理，就可以循環(huán)使用，工藝也更簡單。2.脂肪族二元酸酯制備酯化反應(yīng)可在常壓或減壓下進行。（1）常壓酯化工藝2.脂肪族二元酸酯制備利用常壓酯的工藝，一般使用帶水劑（如苯、甲苯）,將一定量壬二酸、2-乙基己醇、硫酸、苯在65～72℃溶解，升溫至98～129℃，反應(yīng)5h，反應(yīng)生成物靜置分離出水相，有機相中和、水洗、后蒸餾，回收過量的醇，得到粗產(chǎn)品餾分再進行精餾，得DOZ精品，收率95%。日本生產(chǎn)DOZ的工藝流程如圖（2）減壓酯化工藝我國均采用減壓酯化法生產(chǎn)DOA、DOZ及DOS，最后不經(jīng)蒸餾而用壓濾脫色方法制得成品.DOS的制備：將癸二酸和辛醇以1:16（w/w）的配比在硫酸催化下進行減壓酯化。硫酸用量為物料的0.3%，同時加入物料量0.1%～0.3﹪的活性炭。酯化時真空度為93325.4Pa，溫度約130～140℃，時間3～5h。粗酯用純堿溶液中和，然后在70～80℃下水洗，再于720～730mmHg真空度下脫醇，當(dāng)粗酯閃點達到205℃時即為終點。脫醇后的粗酯經(jīng)壓濾得到成品。2.脂肪族二元酸酯制備2.按性能分通用型、耐寒增塑劑、無毒增塑劑、耐熱增塑劑、阻燃增塑劑等。3.按結(jié)構(gòu)分

鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、環(huán)氧化合物、聚酯、脂肪酸酯、多元醇酯、含氯增塑劑、檸檬酸酯、苯多酸酯、烷基磺酸酯、石油酯等類。增塑劑的分類1.按分子量大小分單體型和聚合型。苯二甲酸酯類是增塑劑中最重要的品種，品種多、產(chǎn)量大，約占增塑劑年銷量的80%以上。用量

主要品種

DOP（鄰苯二甲酸二辛酯）

DBP（鄰苯二甲酸二丁酯）

DHP（鄰苯二甲酸二庚酯）

BBP（鄰苯二甲酸芐基酯）

DIDP（鄰苯二甲酸異癸酯）

DINP（鄰苯二甲酸二異壬酯）按結(jié)構(gòu)分類1.鄰苯二甲酸酯類品種縮寫用途特性二甲酯DMPCA、CAB、CAP、CN、CP對CN有高溶解能力。與纖維素酯相容性好。用于賽璐珞制成的軟片。光穩(wěn)定，高揮發(fā)性。二乙酯DEP同上性能與DMP類似，揮發(fā)性稍小。二丁酯DBPCN、CAB、CAP、PVC、PVCA對CN有高溶解能力，耐光耐低溫好。在PVC增塑糊中引起增稠，較易揮發(fā)。PVC的輔助增塑劑。二(2-乙基己酯)DOPCN、CAB、PVC、PVCA屬通用型與CN有良好的相容性。PVC和PVCA的標(biāo)準(zhǔn)增塑劑，揮發(fā)性低、耐熱、耐低溫、耐水。二正辛酯DnOPCAB、PVC、PVCA凝膠化性能比DOP稍差。耐低溫性好得多，增塑作用好，其他與DOP類似。注：CA：醋酸纖維素；CAB：醋酸丁酯纖維素；CAP：醋酸丙酯纖維素；

CN：硝酸纖維素；CP：丙酸纖維素；PVCA：聚氯乙烯－醋酸乙烯。按結(jié)構(gòu)分類1.鄰苯二甲酸酯類按結(jié)構(gòu)分類鄰苯二甲酸二丁酯-DBP鄰苯二甲酸二辛酯-DOP增塑劑約為增塑劑產(chǎn)量5%。用量及特點

多用于低溫增塑劑，但與聚氯乙烯相容性差，只能做低溫輔助增塑劑。常用品種優(yōu)點著色淺低毒多品種電性能好揮發(fā)性小耐低溫優(yōu)點

DBS（癸二酸二丁酯）

DOS（癸二酸二辛酯）DOA（己二酸二辛酯）

DOZ（壬二酸二辛酯）按結(jié)構(gòu)分類2.脂肪族二元酸酯類2.脂肪族二元酸酯類品種縮寫用途特性己二酸二(2-乙基己酯)DOAPVC、PVCA多用作耐寒增塑劑耐寒性優(yōu)，對光穩(wěn)定。增塑作用好，塑化效率高。和DOP比，揮發(fā)性較大，對水較敏感。己二酸二異癸酯（混合己二酸酯）DIDAPVC、PVCA廣泛用于食品包裝材料耐寒性和DOA相當(dāng)。在己二酸酯中揮發(fā)性最小，耐水性、耐油性較好。壬二酸二(2-乙基己酯)DOZPVC、PVCA耐低溫性較己二酸酯好，揮發(fā)性低于DOA，價格高于己二酸酯。癸二酸二(2-乙基己)酯DOSPVC、PVCA耐低溫性超過同類所有其他產(chǎn)品，揮發(fā)性較低。價格高，應(yīng)用受限制。癸二酸二丁酯DBSPVC、PVCA可作耐寒性輔助增塑劑耐寒、無毒。相容性、耐油性較差。按結(jié)構(gòu)分類3、磷酸酯類品種縮寫用途特性磷酸三丁酯TBPCN、CAB，用于以CN為基礎(chǔ)的塑料專用料溶解CN極好。可與自身重6倍的蓖麻油共混，揮發(fā)性異常大。磷酸三(2-乙基己)酯TOPCN、PVC、PVCA使CN、PVCA、PVC凝膠化。光穩(wěn)定并阻燃，耐菌性、耐寒性好。揮發(fā)性高于DOP。使PVC糊粘度降低。磷酸二苯一辛酯DPOPPVC、PVCA，美國FDA批準(zhǔn)用于食品包裝PVC良好的凝膠劑。增塑作用與DOP類似。耐候性、相容性好。耐光，阻燃作用好，耐水和石油烴抽出性好。磷酸三苯酯TPPCN、CAB、CAP、CA阻燃性和相容性良好。磷酸三(異丙基苯酯)IPPPCN、CAB、PVC、PVCA性能類似TCP。無臭、低毒、易環(huán)境分解，因此發(fā)展較快。按結(jié)構(gòu)分類4、環(huán)氧化合物類品種縮寫用途特性環(huán)氧化大豆油ESOPVC光、熱穩(wěn)定性良好，低揮發(fā)性。對于洗滌抽出具有廣泛的抵抗力。環(huán)氧含量6%能改善制品的低溫柔性，阻止PVC的析出和遷移環(huán)氧化亞麻仁油PVC對改進PVC的熱穩(wěn)定性極好。環(huán)氧含量達8%環(huán)氧化油酸丁酯EBStPVC耐寒性、耐候性良好，光和熱穩(wěn)定性良好。作耐候性、耐寒性輔助增塑劑。環(huán)氧化油酸辛酯

PVC改善制品低溫柔性，阻止PVC的析出和遷移。環(huán)氧化四氫鄰苯二甲酸二辛酯EPSPVC、氟乙烯共聚物與DOP一樣，具有較全面的性能。熱穩(wěn)定性比DOP好，可防霉?？捎糜谳斞戎破分?。按結(jié)構(gòu)分類5、聚合物類品種用途特性己二酸丙二醇聚酯多用于汽車、電線電纜等制品中，屬耐久性制品分子量1000~6000。耐抽出性、耐遷移性、低揮發(fā)性。塑化效率、相容性差癸二酸丙二醇聚酯同上分子量1000~6000。耐抽出性、耐遷移性、低揮發(fā)性。塑化效率差戊二酸型聚酯

為己二酸型和癸二酸型聚酯的有效代用品固體乙烯共聚物PVC有杰出的耐久性。低溫沖擊性好，撕裂強度高。丙烯腈－丁二烯共聚物PVC良好的耐久性增塑劑。按結(jié)構(gòu)分類6、含氯增塑劑類品種縮寫用途特性氯化石蠟(含氯42%)

PVC電性能優(yōu)良，耐燃，相容性、熱穩(wěn)定性差，價廉。為輔助增塑劑氯化石蠟(含氯52%)

PVC電性能優(yōu)良，耐燃，價廉。熱穩(wěn)定性較差，塑化效率較低。為輔助增塑劑正構(gòu)氯化石蠟(含氯50%)

氯烴-50PVC電絕緣性、耐燃性、耐寒性良好，熱穩(wěn)定性差。為輔助增塑劑五氯硬脂酸甲酯MPCS

電絕緣性、阻燃性、耐油性良好，熱穩(wěn)定性較差，為輔助增塑劑氯代甲氧基油酸甲酯

PVC同上按結(jié)構(gòu)分類7、脂肪酸酯類 品種縮寫用途特性油酸丁酯BO耐寒性輔助增塑劑耐寒性、耐水性良好，相容性、耐候性、耐油性較差檸檬酸三丁酯TBC用于食品包裝材料無毒增塑劑，且具有防霉性。價昂，耐光、耐寒性良好乙酰檸檬酸三丁酯ATBC食品包裝材料，硝酸纖維素軟片無毒，低吸濕性，耐水性良好，價昂乙酰蓖麻酸甲酯MAR食品包裝材料無毒，耐寒性良好。相容性較差。輔助增塑劑硬脂酸丁酯

乙基纖維素，輔助增塑劑、潤滑劑潤滑性好。相容性差。按結(jié)構(gòu)分類8、多元醇酯類品種縮寫用途特性一縮二乙二醇二苯甲酸酯DEBD地板料、床板耐污染性、耐抽出性良好，耐寒性差一縮二乙二醇C7～C9酸酯

丁腈橡膠、氯丁橡膠耐寒性良好三醋酸甘油酯

纖維素?zé)o毒，缺點：高揮發(fā)性、高敏水性。耐藥性差。不適用于乙烯基聚合物三丙酸甘油酯

纖維素同上三丁酸甘油酯

纖維素同上按結(jié)構(gòu)分類9、偏苯三酸酯類品種縮寫用途特性偏苯三酸三(2-乙基己)酯TOTMPVC、纖維素塑料和PMMA揮發(fā)性低、遷移性小、耐抽出。耐熱性良好，電絕緣性良好。耐寒性較差。主要用于耐熱電線電纜偏苯三酸三(正辛基正癸)酯NODTM同上同上偏苯三酸三異辛酯TIOTM

同上同上苯均四酸四辛酯

同上同上按結(jié)構(gòu)分類10、其他增塑劑類品種縮寫用途特性苯甲酸二甘醇酯

PVC增塑作用像BBP。生產(chǎn)PVC的地板料具有高度耐污染的優(yōu)點。價高二苯甲酸辛戊基乙二醇酯

PVC特殊用途。與PVC良好相容的固體產(chǎn)品，很有發(fā)展前途N-乙基對甲苯磺酰胺

聚酰胺相容性良好，耐寒性差烷基磺酸苯酯T-50M-50通用，PVC的優(yōu)良增塑劑在輔助增塑劑中性能較全面。相容性、耐寒性較差烷基磺酸甲苯酯

同上同上按結(jié)構(gòu)分類增塑劑功能種類繁多，如何進行選擇呢？增塑劑的功能

1.降低聚合物的玻璃化溫度。

2.改變聚合物的結(jié)構(gòu)，使被增塑的物質(zhì)柔軟。

3.增大聚合物的韌性，改善沖擊性。

4.增大聚合物的伸長率，降低拉伸強度。

5.改善低溫性能。

6.降低聚合物的粘度，改善聚合物與其配料混合。2.6增塑劑功能2023/11/13增塑劑的選用成本效率相容性耐久性絕緣性難燃性毒性耐霉菌性熱光穩(wěn)定性耐寒性增塑劑的選用如何選用增塑劑？1.成本增塑聚合物的加工性和制品的性質(zhì)明顯受增塑劑添加量影響，任何其他增塑劑只有比DOP便宜或者具備特殊的功能，能起到比DOP更好的特殊作用。增塑劑的選用一般情況下，同系物中增塑劑分子含直鏈的比含側(cè)鏈的增塑效率高；結(jié)構(gòu)相同時，分子量小的比分子量大的效率高。通常將鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯的相對效率定為1。2.效率增塑劑效率是指實現(xiàn)增塑的能力，或使樹脂達到某一種柔軟程度所用增塑劑的量。增塑劑用量少，說明增塑劑的效率高。增塑劑的選用相容性好的增塑劑室溫時或溫度稍高時能使樹脂溶脹，因此這些增塑劑常用來增大制品的柔順性。3.相容性

相容性是增塑劑和聚合物混溶性的能力或使衡量增塑劑加入聚合物中的量。它受增塑劑分子的大小、形狀和含有特殊的化學(xué)基團的影響，也與聚合物的特性有關(guān)。增塑劑的選用揮發(fā)性：揮發(fā)是增塑劑由增塑制品內(nèi)部向周圍大氣中飛逸的傾向。遷移性：遷移是增塑劑由被增塑的制品向與之接觸的物質(zhì)移動的過程。增塑劑的遷移會導(dǎo)致制品的軟化發(fā)黏甚至表面脆裂。增塑劑的遷移性與自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。高分子量的增塑劑遷移的少。抽出性：抽出性是指增塑劑由其它物質(zhì)從聚合物中吸取的傾向。增塑劑能被許多液體抽出，尤其易被油類和汽油抽出。增塑劑的選用增塑劑鄰苯二甲酸酯揮發(fā)減量增塑劑脂肪族二元酸酯揮發(fā)減量1h后2h后1h后2h后二異丁酯17.923.5丁二酸二辛脂19.127.0二丁酯16.821.6己二酸二辛脂12.024.0二(2-乙基己)酯7.113.1丁二酸二異癸酯6.214.0二正辛酯3.56.9壬二酸二辛脂3.510.5二壬酯4.59.1己二酸二異癸酯3.06.9二異