1. 研究目的与意义
增塑剂是一种加入到塑料、树脂或弹性体中以改变它们的加工性、可塑性和柔韧性的重要添加剂,广泛应用于玩具、食品包装、电线电缆与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。目前, 我国增塑剂产能达到450万吨, 其中邻苯类增塑剂产量约占增塑剂总产量的80%,欧美国家的邻苯类增塑剂使用量占所有增塑剂用量的65%左右。事实上,现代增塑剂工业是以石油化工为基础,以邻苯类为中心的多品种大型化学工业。由于邻苯类增塑剂易被溶剂抽出,可以经口、呼吸道、静脉输液等多种途径进入人体,对机体多个系统均有毒性作用,被认为是一种环境内分泌干扰因子。因此,在欧美、日本和韩国相继被禁止使用于医疗器械、食品包装材料和儿童玩具中。合成邻苯类增塑剂的原料全部来自于石化资源,这种工业模式是不可持续的。使用生物质资源合成增塑剂产品已经得到更多学者关注,内增塑剂是聚合物分子的一部分,它的引入可有效降低聚合物分子链的有规度,增加分子链间的距离,减弱分子链间的作用力,进而增加分子链的润滑性,不仅塑化了聚合物制品,而且可显著提高聚合物制品的耐久性。
2. 国内外研究现状分析
柠檬酸酯类:柠檬酸酯类产品作为一种新型绿色环保塑料增塑剂,无毒无味,可取代邻苯二甲酸酯类传统增塑剂,广泛用于食品及医药仪器包装、化妆品、日用品、玩具、军用品等领域,同时也是重要的化工中间体。其中乙酰柠檬酸酯性能更为优越,用途更广,不仅是无毒无味的绿色塑料增塑剂,还可作为聚偏氯乙烯稳定剂、薄膜与金属粘合的改良剂,其粘合物长时间浸泡于水中仍具有很强的粘合力。
环己烷二羧酸二异丙酯:1,2-环己烷二羧酸二异丙酯是一种迁移性小、无色透明略有气味的无水液体,能溶于许多溶剂,且与许多 pvc 常用增塑剂单体互容性良好,几乎不溶于水,可用于胃管和输液袋等许多软医用制品,也为玩具厂提供了达到安全要求的理想解决方法,并达到欧盟新法规要求。
eastman168 增塑剂:伊士曼公司新推出的 eastmanl68 增塑剂由于不含邻苯二甲酸盐有害物,一问世便受到了市场的广泛欢迎。这种新型增塑剂无毒,不含仿雌激素和抗雄激素物质,无致癌物质,不会引起过氧化物酶体增殖。对于那些旨在寻找其他增塑剂用来生产可以放在嘴里的儿童玩具厂商来说, eastman168 增塑剂是风险最低的选择,是简单易行的增塑剂替代品。这种增塑剂符合法规要求的最高标准,其无毒特性让众多玩具制造商和消费者感到放心。该增塑剂不需要再次配置,降低了因二次配置的错误导致昂贵的产品召回和顾客投诉产生的风险。由于具有较低的初粘性和卓越的粘度稳定性与可加工性,该增塑剂可以满足高速的制模生产效率和循环周期要求,并且能保证厚度一致。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容: A.利用腰果酚、松香、大豆油和蓖麻油等生物质资源及其衍生物合成一系列巯基生物质基单体。 B.将合成的巯基生物质单体与PVC直接取代反应得到内增塑PVC材料。 C.利用核磁,红外,凝胶渗透色谱对合成产物结构进行表征,利用DSC, TGA, SEM, XRD等设备对内增塑PVC的性能进行表征,研究内增塑机理。 预期的结果: A.合成一系列巯基生物质基单体 B.合成一系列内增塑PVC材料 C.阐明内增塑机理 研究工作的总体安排及预期进度: 2018.2.26-2018.3.15 完成相关文献检索与阅读,巯基生物质基单体合成工艺的探索与优化试验; 2018.3.16-2018.4.30 合成内增塑PVC材料和研究内增塑机理; 2018.5.1-2015.5.30 完成论文的撰写、修改、数据补充及毕业答辩。 |
4. 研究创新点
通过优化对合成内增塑PVC材料的实验,选出合成方案最优工艺条件。利用核磁,红外,DSC, GPC, XRD, 元素分析等分析手段对内增塑PVC材料进行表征;尽可能的探讨内增塑机理。
