Temperatura de plastificación del plastificante
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Acerca de la plastificación del plastificante DOP:
Mecanismo de plastificación del plastificante - Fuerza intermolecular del polímero:
El mecanismo de plastificación del plastificante es Las moléculas del plastificante son insertado entre las cadenas moleculares del polímero, lo que debilita la tensión intermolecular de las cadenas moleculares del polímero, aumentando así la fluidez de las cadenas moleculares del polímero y reduciendo los nudos de las cadenas moleculares del polímero.
Fuerzas intermoleculares en polímeros:
Cuando se añade un plastificante al polímero, se producirán interacciones entre las moléculas del plastificante, y el plastificante también provocará que se produzcan interacciones entre las moléculas del polímero. A menos que todas estas interacciones (plastificante a plastificante, plastificante a polímero y polímero a polímero) sean iguales en magnitud, no se producirá plastificación ni desplastificación.
1. Fuerza de Van der Waals La fuerza de Van der Waals es una atracción débil entre moléculas en el estado de agregación de la materia. Las fuerzas de Van der Waals incluyen fuerzas de dispersión, fuerzas de inducción y fuerzas direccionales. El alcance de las fuerzas de Van der Waals está en el rango de varios angstroms.
(1) Fuerza de dispersión La fuerza de dispersión existe entre todas las moléculas polares o no polares. Se debe a la pequeña interacción dipolar instantánea que provoca que las partículas cercanas al dipolo en estado anisotrópico produzcan gravedad. Pero sólo en sistemas no polares, como el benceno, el polietileno o el poliestireno, las fuerzas de dispersión representan una proporción mayor.
(2) Fuerza de inducción Cuando una molécula con un dipolo fijo induce un dipolo inducido en una molécula vecina no polar, la atracción entre el dipolo inducido y el dipolo intrínseco se denomina inducción. La influencia de los compuestos aromáticos es particularmente grande porque los electrones pi pueden estar altamente polarizados, como entre ésteres de bajo peso molecular y poliestireno o entre benceno y acetato de polivinilo, donde se induce la fuerza dominante.
(3) Fuerza de orientación Cuando las moléculas polares están cerca unas de otras, la fuerza intermolecular causada por la orientación del dipolo inherente se llama fuerza de orientación. La interacción entre plastificantes de éster y cloruro de polivinilo o nitrocelulosa es un ejemplo representativo.
2. Enlaces de hidrógeno Las moléculas que contienen grupos -OH o -NH-, como la poliamida, el alcohol polivinílico, la celulosa, etc., pueden formar enlaces de hidrógeno entre moléculas y, a veces, dentro de las moléculas. Los enlaces de hidrógeno son enlaces relativamente fuertes que evitan que las moléculas de plastificante se inserten en las moléculas de polímero. Si los enlaces de hidrógeno se distribuyen más densamente a lo largo de la cadena molecular del polímero, el efecto de inserción antiplastificante correspondiente será más fuerte. Por lo tanto, esto requiere que el plastificante tenga interacciones igualmente fuertes con las moléculas de polímero. Por otro lado, a medida que aumenta la temperatura, la atracción intermolecular se debilitará significativamente debido a la reducción de los enlaces de hidrógeno provocada por el movimiento térmico de las moléculas, dificultando así la orientación de las moléculas del polímero.
3. Las cadenas moleculares de polímeros con estructuras espacialmente regulares pueden cristalizar en condiciones apropiadas, es decir, las cadenas moleculares se transforman de un estado desordenado rizado a un estado regular fuertemente plegado. En circunstancias normales, es poco probable que los polímeros producidos industrialmente sean completamente cristalinos, sino que tienden a consistir en regiones cristalinas intercaladas con regiones amorfas.
Es obvio que la inserción de moléculas de plastificante en la región cristalina es mucho más difícil que la inserción en la región amorfa porque hay un espacio libre mínimo entre la región cristalina y el polímero y la cadena. Si las moléculas de plastificante sólo pueden entrar en las regiones amorfas del polímero parcialmente cristalino, el plastificante es un plastificante no disolvente, también conocido como plastificante auxiliar. Si las moléculas de plastificante solo pueden ingresar a la región amorfa del polímero y también pueden ingresar a la región cristalina, entonces este plastificante es un plastificante solvente, también llamado plastificante primario.
Mecanismo plastificante del plastificante
Cada segmento de la cadena molecular del PVC es polar, por lo que las cadenas moleculares se atraen entre sí. Cuando el PVC se calienta, el calor de las cadenas moleculares se convierte en movimiento. violento, lo que debilita la interacción entre las cadenas moleculares y aumenta la distancia entre ellas. En este momento, las moléculas de plastificante se insertan en los intervalos de la cadena molecular de PVC, por lo que la parte polar de la cadena molecular de PVC interactúa con la parte polar del plastificante, de modo que el plastificante del sistema PVC-plastificante permanece incluso cuando se enfría. En su posición original, evita que la cadena molecular de PVC se acerque, facilitando el pequeño movimiento térmico de la cadena molecular de PVC, por lo que el PVC se convierte en un plástico blando.
Por ejemplo, cuando se usa DOP para plastificar PVC, las moléculas de DOP se insertan en la cadena molecular de PVC a altas temperaturas. El dipolo éster de DOP interactúa con el dipolo de PVC y polariza el anillo de benceno de DOP. cadena Muy bien combinado. Dado que la parte no polar de la cadena de metileno DOP no está polarizada y está intercalada entre las cadenas moleculares de PVC, la fuerza de unión de las moléculas de PVC se debilita enormemente y es más probable que las cadenas moleculares de PVC se muevan durante el proceso de deformación [4 ].
Por lo tanto, las moléculas polares de los plastificantes generales deben contener partes polares (como estructuras de éster) que puedan interactuar con polímeros polares (como PVC, nitrocelulosa, acetato de polivinilo, ABS, etc.) y restos no polares que no interactúe con el polímero. Los plastificantes de uso común se dividen en ftalatos, ésteres de ácido dibásico alifático, ésteres de fosfato, etc.
Tipos de plastificantes - ftalatos
Los ftalatos son los plastificantes más utilizados, con muchas variedades y gran producción. En la actualidad, la producción de ftalatos representa aproximadamente el 80% del total de plastificantes. Los ftalatos tienen propiedades integrales y generalmente se usan como los principales plastificantes. Los ftalatos comúnmente utilizados incluyen DOP, DIOP, DIDP y DBP, etc. más utilizado y con mayor producción.
(1) El DOP, habitualmente llamado ftalato de dioctilo, el rey de los plastificantes, es un líquido aceitoso incoloro o de color amarillo claro. Insoluble en agua, se puede utilizar en la mayoría de disolventes orgánicos e hidrocarburos, y es compatible con cloruro de polivinilo, resina de cloro-vinilo, poliestireno, metacrilato de metilo, celulosa, etc. Tiene las características de alta eficiencia de plastificación, baja volatilidad, baja migración, buena resistencia al frío, resistencia a los rayos UV, resistencia al bombeo de agua, suavidad y buenas propiedades eléctricas. Es un plastificante principal con una amplia gama de usos y un rendimiento razonable. Se utiliza principalmente para plastificar cloruro de polivinilo, fibra, etc.
(2) DIDP Didecil ftalato es un líquido aceitoso viscoso. Baja solubilidad en agua, soluble en alcohol, cetona, éter, etc. Tiene buena compatibilidad con nitrocelulosa, etilcelulosa, cloruro de polivinilo y resina de cloro-vinagre. Puede utilizarse como plastificante principal para resinas vinílicas y resinas de fibra plástica. Tiene baja volatilidad, resistencia a la migración y extracción y buenas propiedades eléctricas; sin embargo, debido a su alto peso molecular, baja compatibilidad y efecto plastificante, su resistencia al cloro y al frío no son tan buenas como las del DOP y cambiará de color cuando; Se pueden utilizar antioxidantes fenólicos calentados. Los productos plastificados con él tienen pocos cambios en su suavidad con la temperatura y son especialmente adecuados para polímeros como alambres, cubiertas de cables, moldes agrícolas delgados y cintas transportadoras. Se utiliza en potes de plastificación para mejorar su fluidez y reducir los cambios de viscosidad durante el almacenamiento.
(3) Ftalato de dioctilo (DIOP), un líquido viscoso oleoso transparente. Insoluble en agua, soluble en la mayoría de disolventes orgánicos. Tiene buena compatibilidad con nitrocelulosa, etilcelulosa, cloruro de polivinilo y resina de cloro-vinagre. Tiene las características de baja toxicidad, buena estabilidad a la luz y estabilidad térmica. Es ligeramente peor que el DOP en términos de eficiencia plastificante, propiedades eléctricas, flexibilidad a baja temperatura y no volatilidad, y puede usarse como sustituto del DOP. Puede utilizarse como plastificante principal para cloruro de polivinilo, polímeros de cloruro de vinilo y resinas de fibra plástica. Especialmente adecuado para pasta plastificada de cloruro de polivinilo, la viscosidad inicial es pequeña y el cambio de viscosidad durante el almacenamiento también es pequeño.
(4) El ftalato de dibutilo DBP es un líquido incoloro, fácilmente soluble en agua, éter, etanol y otros compatibilizadores de aceites. Entre la nitrocelulosa y la etilcelulosa, tiene buena compatibilidad con metacrilato de metilo, acetato de polivinilo, resina de cloroacetato de vinilo, poliestireno, etc. Tiene una gran capacidad plastificante y puede utilizarse como plastificante principal.
Las ventajas son: (1) Buena compatibilidad con los polímeros, lo que puede dar a los productos una buena suavidad.
(2) Precio bajo, actualmente el mayor de la producción nacional. . La desventaja es que es volátil y tiene poca capacidad de extracción en agua. Se utiliza principalmente como plastificante principal para resina de celulosa y resina de cloruro de polivinilo, y también se puede utilizar como plastificante para alquídicos, poliestireno, acetato de polivinilo, etc.
Buena suerte ~~~~.