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    增塑剂的简介

    邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs,别名酞酸酯),是一大类脂溶性化合物,普遍用作塑胶材料的塑化剂,被确认为第四类毒性化学物质,不得添加在食品里。常见的有邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di- 2-ethylhexyl phthalate,DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate,DBP)和邻苯二甲酸二乙酯(di-ethyl phthalate,DEP)等。

    理化性质

    塑化剂种类很多,包括邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、脂肪酸酯、苯多酸酯、多元醇酯、环氧烃类、烷基磺酸酯等。狭义的塑化剂主要是指邻苯二甲酸酯类物质,是邻苯二甲酸形成的约30种酯类的统称,目前它是塑化剂的主体,主要由1个刚性平面芳环和2个可塑非线性脂肪链组成。 

    邻苯二甲酸酯类化合物一般在常温下为无色透明的油状黏稠液体,属脂溶性物质,易溶于甲醇、乙醇、乙醚等有机beplay体育客户端官方下载,大多数是高沸点、低挥发度的液体,少数则是熔点较低的固体,其合成通常是由萘和邻二甲苯催化氧化生成邻苯二甲酸酐,然后邻苯二甲酸酐与各种醇类酯化而获得。 难溶于水,比重与水接近,与塑料分子的相溶性较好,两者间主要由氢键或范德华力结合,彼此保持相对独立的化学性质。可增加聚合物材料的延展性和柔韧性,改善加工性能,提高塑料制品的强度。

    主要性能

    塑化剂通常在结构上具有极性或部分具有极性,是高沸点、难挥发与聚合物有良好混溶性的液体或低熔点固体。塑化剂分布在大分子链之间,能降低分子间作用力,使聚合物粘度降低,柔韧性增强。塑化剂分为主、副增塑剂两大类,主塑化剂的作用是与树脂很好的相容,其渗透性小、挥发性低,可提高塑化效率。 

    常用的主塑化剂有邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类。副塑化剂又称为辅助塑化剂,其与聚合物的相容性较差,因此需要与主塑化剂并用,以达到降低成本的作用,常用副塑化剂有脂肪族二元酸酯等耐寒型和环酯塑化剂。 

    塑化剂的种类不同对制品的性能影响有差异,在实际生产中极少单独使用一种塑化剂,常几种塑化剂混用,性能互补,达到良好的塑化效果。 

    分类

    塑化剂主要有脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。目前世界上已经研制和生产了上千种塑化剂,应用较多的有300~400种,我国生产的塑化剂约有100~110种。 

    很多医用塑料用品如导管、输液袋等,也都含有这种物质。塑化剂产品种类多达百余种,自20世纪20年代末开始使用,邻苯二甲酸酯类化合物很快取代了当时用作塑化剂、气味很大且易挥发的樟脑。1935年,随着聚氯乙烯工业化生产,邻苯二甲酸酯类化合物得到了更广泛的应用,逐渐成为塑化剂的主体,约占塑化剂总产量的80%左右。这类塑化剂有良好的防水性及防油性,常温下为无色透明的油状液体,难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙醚等多种有机beplay体育客户端官方下载。包括邻苯二甲酸酯类物质在内的塑化剂均是石油化工产品,只能在工业上使用,根本不是合法的食品添加剂,且具有毒性,因此禁止添加进任何食物、药品和保健品中。 

    比较常用且目前因增塑剂事件受到关注的邻苯二甲酸酯有:邻苯二甲酸二甲酯(DMP);邻苯二甲酸二乙酯(DEP);邻苯二甲酸二正丁酯(DBP);邻苯二甲酸二辛酯(DOP);邻苯二甲酸丁苄酯(BBP);邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP);邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)。

    塑化剂的用途

    塑化剂在塑料制品、橡胶、塑料薄膜、降解塑料、高分子材料、化学材料、汽车制造、电子电器、纳米材料、航空、航天、食品卫生、涂料与粘合剂、纺织印染、造纸、油墨、清洗剂、化妆品、皮革、清洗剂等众多行业都有相当普遍的应用。 

    混凝土应用

    一般混凝土的含水量越高,其流动性及加工性越好。但在混凝土有足够的水分时,混凝土凝固后的强度和含水量恰成反比。因此若要混凝土有高强度,混凝土的水量不能过多,此时的加工性就会变差,塑化剂可以在不影响混凝土的加工性的条件下减少其含水量(因此称为减水剂),同时也提升混凝土的强度。生产高强度混凝土或纤维强化混凝土时,常用此方式来提升强度。 

    石膏干壁应用

    石膏干壁中使用的塑化剂也称为分散剂,可增加石膏凝固之前的加工性。为了减少使干壁干燥所需的能量,在制作时会加入较少的水,此时的加工性就会变差,加入塑化剂可以改善其加工性。但若加入过量的塑化剂,会出现缓凝作用,也会使石膏干壁强度变差。 

    含能材料应用

    含能材料及烟火药剂一般会使用增塑剂,一方面可以改善推进剂的本身或其粘合剂的物理性质,另一方面也可以当成辅助燃料,提升单位质量燃料所提供的推进力(即比冲)。在固态火箭推进剂及无烟火药中特别需要增塑剂改善物理性质或提升比冲。可提升比冲的增塑剂一般称为含能增塑剂(energeticplasticizer)。其优点是可减少推进剂的质量,增加火箭载荷或提升其最大速度。 

    食品包装

    聚乳酸(PLA)用作食品包装材料有其独特的优势,其完全可以替代传统的包装材料,而且其独特的Beplay官网版性让其在包装材料的未来发展中占有重要的一席。PLA材料具有光洁的表面和高度的透明度,因此可以在食品包装应用领域同聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)竞争。PLA目前已经应用于如水果蔬菜、鸡蛋、熟食和烘烤食品的硬包装。PLA薄膜正在用于三明治、饼干和鲜花等商品的包装上。还有将PLA吹塑成瓶子用于包装水、汤、食品和食用油等方面的应用。 

    日常生活中常使用的保鲜膜,一种是无添加剂的PE(聚乙烯)材料,其黏性较差;另一种是PVC(聚氯乙烯)保鲜膜,有大量的塑化剂,以让PVC(聚氯乙烯)材质变得柔软且增加黏度,适合生鲜食品的包装,因此使用更广。还有一种含有塑化剂的产品是PVC制造的儿童玩具,欧盟已经明定塑料玩具中塑化剂的含量需在0.1%以下。女性经常使用的香水、指甲油等化妆品里也含有塑化剂。