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TK生物基材料报道,塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。

塑料助剂对于改善树脂本身性能具有重要意义,例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软需添加增塑剂。为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。

各种功能助剂

因而,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。但传统塑料助剂多为石油基来源,随着人们环保意识的进步与安全意识的提高,生物基塑料助剂展现出了更高的安全性与环保性等特点,塑料助剂的环保转型成为大势所趋。

本文主要介绍了生物基助剂,尤其是生物基增塑剂在塑料加工助剂中的应用。

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用量最大的塑料助剂:增塑剂

在所有塑料助剂中,增塑剂占比最多,是目前塑料橡胶用量最大的助剂,90%用于PVC树脂。

增塑剂的主要作用是添加到高分子材料中以提高其塑性,能改变聚合物的性质,增加其可塑性、柔韧性、拉伸性等性质,使其易于加工。

事实上,几乎所有热塑性高分子材料加工都或多或少地会使用增塑剂。热塑性聚合物加工的实质是通过加热增加聚合物分子的活动性,削弱其分子间作用力,从而使之具有可塑性。

PVC管材

但对某些极性强、分子间作用力大且对加热不稳定的聚合物来说,单纯以加热的方式进行成型加工变得十分困难,而且在不加增塑剂或加入量不到位的情况下,由于分子间强有力的作用力使得这类高分子聚合物的制成品显示出坚硬、缺乏弹性和柔韧性的特征。

如欲制得柔性PVC制品,必须加入足够量的增塑剂。有时加入量甚至达到产品总质量的50%以上,例如医用PVC制品,玩具用35%~40%,食品包装制品28%左右,加入量不一。

增塑剂的出现通过降低聚合物的玻璃化温度、熔融温度及弹性体的弹性模量,使产品的拉伸性、柔韧性、延伸性更好。

增塑剂的增塑机理主要是通过体积效应和屏蔽效应两个方面实现:

1.体积效应

这种效应的形成是因为非极性增塑剂的加入,会使聚合物分子之间的距离增大,分子之间的作用力下降,这就降低了树脂分子之间的范德华力,从而降低了塑料的熔融黏度。这种效应会随着增塑剂添加量的增大而增大,并且增塑剂的结构也会对增塑效率有影响。

2.屏蔽效应

这种作用是极性增塑剂引起的。极性增塑剂的加入,使得极性增塑剂和聚合物的相互作用增强,降低了聚合物之间的极性连接,达到了降低熔体黏度的效果。

02

传统增塑剂的潜在威胁

PVC聚氯乙烯用量占塑料总用量的第二位,年,我国国内PVC产能就达到了万吨,其用量一直保持高速增长。在PVC常用的增塑剂中,应用最多的为邻苯二甲酸酯类增塑剂,世界上每年邻苯二甲酸酯每年消耗量在数百万吨。

尽管邻苯二甲酸酯是目前使用最广泛、性能最好也是最廉价的PVC增塑剂,但有关邻苯二甲酸酯的安全问题却频繁引发人们的

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