环境友好型增塑聚氯乙烯的制备与表征

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1、环境友好型增塑聚氯乙烯的制备与表征摘要：本文研究了不同增塑剂增塑聚氯乙烯(PVC)体系的力学性能和耐溶剂性。通过测定不同增塑剂增塑PVC体系的断裂伸长率、拉伸强度、硬度和永久变形，研究了不同增塑剂对材料力学性能的影响。结果表明，增塑剂使得PVC分子链间的作用力减弱，拉伸强度减小，硬度下降，永久变形增大；而其断裂伸长率有显著的增大。通过傅立叶变换红外光谱法和差示扫描量热法，对不同增塑剂增塑PVC的结构进行了表征。实验中选择异辛烷、正己烷和ASTM1#标准油为萃取剂，研究了不同增塑剂增塑PVC的耐油、耐溶剂性能。通过比较，相对其他两种萃取剂，五种增塑剂在正己烷中

2、的最终抽出率是最大的;在同一萃取剂中，增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）的最终抽出率都是最小的。关键词：聚氯乙烯；环境友好型增塑剂；力学性能；耐油；耐溶剂性能Preparationandcharacterizationofenvironmentally-friendlyplasticizedPVCAbstract:EffectofdifferentplasticizeronmechanicalpropertiesandsolventresistanceofplasticizedPVCwasstudied.Elongationatbreak,tensilest

3、rength,hardnessandpermanentsetofPVCsampleswerestudiedtocomparetheeffectofdifferentplasticizer.Theresultsshowedthatplasticizersweakenedintermolecularinteraction,causingdecreaseintensilestrengthandhardnessaswellasincreaseinpermanentset.Meanwhile,elongationatbreakincreasedgreatly.Thes

4、tructureofplasticizedPVCwasinvestigatedviaFTIRandDSC.ThemigrationofPVCsampleswasinvestigatedbyimmergingtheminiso-octane,n-hexane,andASTM1#oil.ChangeinPVCwasstudiedbyweightloss,whichshowedthatthegreatestamountofweightlosshappenedinn-hexane.Amongfiveplasticizer,ATBCexhibitsgreateroil

5、/solventresistancethantheotherfourintheexperiment.Keywords:Poly(vinylchloride);Environmentally-friendlyPlasticizer;MechanicalProperties;Solventresistance;Oilresistance1前言聚氯乙烯（PVC）是继聚乙烯、聚丙烯之后，最为广泛使用的通用塑料。因其具有廉价、持久性好的特点，PVC在各个领域有着广泛的应用。但是，PVC加工时热稳定性差，为保持其加工稳定性，保证制品质量，需改善PVC的热稳定性。目前，热

6、稳定剂的类别主要有：铅盐类、金属皂类和有机锡类。再者，PVC分子链间作用力大，强度和刚性较高，使得其材料显脆性，而加入增塑剂可制得软质PVC。增塑剂的加入，使得PVC分子间作用力降低，分子链的移动性增强，玻璃化转变温度（Tg）降低，改善了其低温韧性差的缺点。软质PVC主要应用于电线电缆、家具填充和服装玩具等领域[[]W.V.Titow.PVCtechnology[M].FourthEdition.London/NewYork.ElsevierAppliedSciencePubl.1984.P6.]。目前，常用增塑剂类型包括邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷

7、酸酯类等。其中，最常见的增塑剂是邻苯二甲酸的衍生物（如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)）。其与高聚物的相容性好，挥发性低，毒性低，价格低廉，因而被广泛选用。每年生产的百万吨增塑剂中有90%用于软质PVC。我国产的软质PVC大多加入邻苯二甲酸酯类增塑剂。此类增塑剂可以分为两类：低分子量类，高分子量类。低分子量增塑剂的主链含有3～6个碳原子，常见的有邻苯二甲酸二辛酯（DEHP），DBP，邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）和邻苯二甲酸酯（BBP）。高分子量增塑剂的主链含有7～13个碳原子，常见的有邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二异癸酯

8、（DIDP）。以欧洲增塑剂市场为例，其中高分子量增塑