Μέθοδος για την επίλυση του προβλήματος της καθίζησης και της μετανάστευσης πλαστικοποιητή PVC

Τα προϊόντα από μαλακό PVC περιέχουν ορισμένα συστατικά πλαστικοποιητή. Αυτοί οι πλαστικοποιητές θα μεταναστεύσουν, θα εξαχθούν και θα εξατμιστούν σε διάφορους βαθμούς κατά τη δευτερογενή επεξεργασία και χρήση των προϊόντων. Η απώλεια πλαστικοποιητή όχι μόνο θα μειώσει την απόδοση των προϊόντων PVC, αλλά θα μολύνει επίσης την επιφάνεια των προϊόντων και τις επαφές. Πιο σοβαρά, θα φέρει μια σειρά προβλημάτων στο περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Ως εκ τούτου, η μετανάστευση και η εξαγωγή πλαστικοποιητή έχει γίνει ένα σημαντικό εμπόδιο που περιορίζει την ευρεία εφαρμογή προϊόντων μαλακού PVC.

Στο σύστημα PVC, το οξειδωμένο κερί πολυαιθυλενίουμπορεί να πλαστικοποιηθεί εκ των προτέρων και η μεταγενέστερη ροπή μειώνεται. Διαθέτει εξαιρετική εσωτερική και εξωτερική λίπανση. Μπορεί να βελτιώσει τη διασπορά της χρωστικής, να δώσει στα προϊόντα καλή λάμψη και να βελτιώσει την απόδοση παραγωγής.

822-2

Ανεπιθύμητες συνέπειες της μετανάστευσης και της απόσυρσης του πλαστικοποιητή
1. Όταν η μετανάστευση και η εκχύλιση πλαστικοποιητή σε PVC είναι σοβαρές, τα προϊόντα θα αλλάξουν σε μεγάλο βαθμό, με αποτέλεσμα να μαλακώσουν, να κολλήσουν και ακόμη και να σπάσουν στην επιφάνεια των προϊόντων. Τα ιζήματα προκαλούν συχνά ρύπανση των προϊόντων και επηρεάζουν τη δευτερογενή επεξεργασία των προϊόντων. Για παράδειγμα, τα μόρια πλαστικοποιητή σε αδιάβροχα περιελιγμένα υλικά PVC μεταναστεύουν και το PVC χωρίς πλαστικοποιητή θα συρρικνωθεί και θα σκληρύνει, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία της αδιάβροχης λειτουργίας. Όταν τα προϊόντα από μαλακό PVC επικολλούνται με γενική κόλλα με βάση διαλύτη, ο πλαστικοποιητής στο εσωτερικό των προϊόντων συχνά μεταναστεύει στο στρώμα συγκόλλησης, με αποτέλεσμα μια απότομη μείωση της αντοχής συγκόλλησης, με αποτέλεσμα προβλήματα όπως αδύναμη συγκόλληση ή αποκόλληση. Όταν τα προϊόντα από μαλακό PVC επικαλύπτονται ή βάφονται, αντιμετωπίζουν επίσης το πρόβλημα της επίστρωσης ή του στρώματος βαφής που πέφτει λόγω της εξαγωγής πλαστικοποιητή. Η εκτύπωση PVC, η εξαγωγή πλαστικοποιητή είναι ένα μεγάλο ταμπού στη βιομηχανία παραγωγής μελάνης και εκτύπωσης.
2, Κατά τη διαδικασία καθίζησης πλαστικοποιητή σε PVC, ορισμένα συστατικά, όπως κόκκοι χρωστικής ουσίας, γεύσεις, αντιστατικοί παράγοντες και σταθεροποιητές, θα αναδειχθούν. Λόγω της απώλειας αυτών των συστατικών, οι φυσικές ιδιότητες των προϊόντων PVC θα μειωθούν και ορισμένες ιδιότητες θα χαθούν ακόμη και. Αυτά τα ιζήματα θα μολύνουν και θα καταστρέψουν επίσης τις ουσίες που βρίσκονται σε στενή επαφή μαζί τους. Εάν τα προϊόντα μαλακού PVC και πολυστυρενίου συνδυάζονται, ο πλαστικοποιητής που μεταφέρεται από το PVC θα επηρεάσει την απόδοση των προϊόντων πολυστυρενίου και θα προκαλέσει τη μαλάκυνση των προϊόντων πολυστυρενίου.
Μορφή απώλειας
πλαστικοποιητή Οι πλαστικοποιητές, εκτός από τον πολυεστέρα και άλλους πλαστικοποιητές υψηλού μοριακού βάρους, είναι οργανικές μικρομοριακές ουσίες. Όταν προστίθενται στο PVC, δεν πολυμερίζονται στην αλυσίδα πολυμερούς PVC, αλλά συνδυάζονται με μόρια PVC με δεσμό υδρογόνου ή δύναμη van der Waals για να διατηρήσουν τις ανεξάρτητες χημικές τους ιδιότητες.
Όταν το μαλακό PVC είναι σε επαφή με το σταθερό μέσο (αέρια φάση, υγρή φάση και στερεά φάση) για μεγάλο χρονικό διάστημα, ο πλαστικοποιητής θα απομακρυνθεί σταδιακά από το PVC και θα εισέλθει στο μέσο. Σύμφωνα με τα διαφορετικά μέσα επαφής, οι μορφές απώλειας του πλαστικοποιητή μπορούν να χωριστούν σε απώλεια εξάτμισης, απώλεια εξαγωγής και απώλεια μετανάστευσης.
Η διαδικασία απώλειας της εξάτμισης, της εκχύλισης και της μετανάστευσης του πλαστικοποιητή περιλαμβάνει τρία βασικά στάδια:
(1) Ο πλαστικοποιητής διαχέεται στην εσωτερική επιφάνεια.
(2) Η εσωτερική επιφάνεια αλλάζει σε κατάσταση «ξαπλωμένη».
(3) Διαχέεται μακριά από την επιφάνεια.

8
Η απώλεια πλαστικοποιητή σχετίζεται με τη δική του μοριακή δομή, το μοριακό βάρος, τη συμβατότητα με το πολυμερές, το μέσο, ​​το περιβάλλον και άλλους παράγοντες. Η εξάτμιση του πλαστικοποιητή εξαρτάται κυρίως από το μοριακό του βάρος και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, η ικανότητα εκχύλισης εξαρτάται κυρίως από τη διαλυτότητα του πλαστικοποιητή στο μέσο και η κινητικότητα σχετίζεται στενά με τη συμβατότητα του πλαστικοποιητή και του PVC. Η διάχυση του πλαστικοποιητή σε PVC μπορεί να πραγματοποιηθεί υπό τις συνθήκες πολυμερούς και μέσου που δεν θα διεισδύσει στο πολυμερές ή υπό συνθήκες μέσου που θα διεισδύσει στο πολυμερές. Διαφορετικές αλλαγές και αντιδράσεις της επιφάνειας του πολυμερούς θα επηρεάσουν τη διάχυση του πλαστικοποιητή. Η διεπιφανειακή διάχυση του πλαστικοποιητή είναι μια πολύπλοκη διαδικασία, η οποία σχετίζεται με την αλληλεπίδραση του μέσου, του πολυμερούς PVC και του πλαστικοποιητή.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη μετανάστευση και την εκχύλιση του πλαστικοποιητή
1. Σχετικό μοριακό βάρος και μοριακή δομή του πλαστικοποιητή
Όσο μεγαλύτερο είναι το σχετικό μοριακό βάρος του πλαστικοποιητή, όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος των ομάδων που περιέχονται στο μόριο, τόσο πιο δύσκολο είναι να διαχέονται σε πλαστικοποιημένο PVC. τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα να φτάσουν στην επιφάνεια και τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα εξόρυξης και μετανάστευσης. Για να έχουμε καλή ανθεκτικότητα, είναι απαραίτητο το σχετικό μοριακό βάρος του πλαστικοποιητή να είναι μεγαλύτερο από 350. Πολυεστέρες και εστέρες φαινυλοπολυοξέων (όπως οι εστέρες τριμελλιτικού οξέος) πλαστικοποιητές με σχετικό μοριακό βάρος μεγαλύτερο από 1000 έχουν πολύ καλή αντοχή.
2. Θερμοκρασία περιβάλλοντος
Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος των προϊόντων PVC, τόσο πιο έντονη είναι η κίνηση Brown των μορίων και τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη μεταξύ των μορίων πλαστικοποιητή και των μακρομορίων PVC, γεγονός που διευκολύνει τη διάχυση των μορίων πλαστικοποιητή στην επιφάνεια του προϊόντος και περαιτέρω το μεσαίο.
3. Περιεκτικότητα πλαστικοποιητή
Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε συστατικά πλαστικοποιητή στη φόρμουλα, τόσο περισσότερα μόρια πλαστικοποιητή στο πλαστικοποιημένο PVC και τόσο περισσότερα μόρια πλαστικοποιητή στην επιφάνεια του προϊόντος. Όσο πιο εύκολα συλλαμβάνεται ο πλαστικοποιητής από το μέσο επαφής και εκχυλίζεται ή μεταναστεύει, και στη συνέχεια τα μόρια του εσωτερικού πλαστικοποιητή ρέουν και συμπληρώνουν από την υψηλή συγκέντρωση στην επιφάνεια χαμηλής συγκέντρωσης. Ταυτόχρονα, όσο περισσότεροι μικρού και μεσαίου μεγέθους πλαστικοποιητές στο PVC, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα ορισμένης σύγκρουσης και δράσης μεταξύ των μορίων πλαστικοποιητή, έτσι ώστε να αποδυναμωθεί η δεσμευτική δύναμη μεταξύ ορισμένων μορίων πλαστικοποιητή και μακρομορίων PVC και να γίνει η κίνηση και η διάχυσή τους σε PVC ευκολότερο. Επομένως, σε ένα συγκεκριμένο εύρος, η αύξηση της περιεκτικότητας σε πλαστικοποιητή καθιστά τον πλαστικοποιητή ευκολότερη τη διάχυση.
4. Το μέσο
Η εκχύλιση και η μετανάστευση του πλαστικοποιητή δεν σχετίζονται μόνο με τις ιδιότητες του ίδιου του πλαστικοποιητή, αλλά επίσης συνδέονται στενά με το μέσο που έρχεται σε επαφή. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες του υγρού μέσου σε επαφή με πλαστικοποιημένο PVC είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την εκχύλιση του πλαστικοποιητή. Οι γενικοί πλαστικοποιητές είναι εύκολο να εξαχθούν με βενζίνη ή διαλύτες λαδιού, αλλά δύσκολο να εκχυλιστούν με νερό.
5. Χρόνος
Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, ο ρυθμός μετανάστευσης του DOP στο φιλμ PVC σχετίζεται με το χρόνο. Στο αρχικό στάδιο της μετανάστευσης, ο ρυθμός είναι ταχύτερος. Η συγκέντρωση του πλαστικοποιητή που μεταναστεύει στην επιφάνεια είναι γραμμική με την τετραγωνική ρίζα του χρόνου μετανάστευσης. Στη συνέχεια, με την παράταση του χρόνου, ο ρυθμός μετανάστευσης σταδιακά μειώνεται και φτάνει σε ισορροπία μετά από ορισμένο χρόνο (720 ώρες αριστερά και δεξιά).

Μέτρα για την επίλυση της καθίζησης και της μετανάστευσης του πλαστικοποιητή PVC
1. Προσθήκη πλαστικοποιητή πολυεστέρα Ο πλαστικοποιητής
πολυεστέρα έχει καλή συγγένεια με το DOP και άλλους μικρούς μοριακούς πλαστικοποιητές. Όταν υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα πλαστικοποιητή πολυεστέρα στον πλαστικοποιητή PVC, μπορεί να προσελκύσει και να στερεώσει άλλους πλαστικοποιητές ώστε να μην διαχέονται στην επιφάνεια των προϊόντων PVC, έτσι ώστε να μειωθεί και να αποτραπεί η μετανάστευση και η εξαγωγή του πλαστικοποιητή.
2. Προσθήκη νανοσωματιδίων
Η προσθήκη νανοσωματιδίων μπορεί να μειώσει το ποσοστό απώλειας κινητικότητας στο μαλακό PVC και να βελτιώσει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των μαλακών υλικών PVC. Η ικανότητα διαφορετικών νανοσωματιδίων να αναστέλλουν τη μετανάστευση του πλαστικοποιητή είναι διαφορετική και η επίδραση του νανο SiO2 είναι καλύτερη από αυτή του νανο CaCO3.

9038A1

3. Χρησιμοποιήστε ιοντικά υγρά

Το ιοντικό υγρό μπορεί να ελέγξει τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου του πολυμερούς σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας. Ο συντελεστής ελαστικότητας του υλικού που προστίθεται με ιοντικό υγρό είναι ισοδύναμος με εκείνον όταν χρησιμοποιείται το DOP ως πλαστικοποιητής. Το ιοντικό υγρό είναι ένα ιδανικό υποκατάστατο του πλαστικοποιητή λόγω της χαμηλής πτητικότητάς του σε υψηλή θερμοκρασία, της χαμηλής ικανότητας έκπλυσης και της καλής σταθερότητας στην υπεριώδη ακτινοβολία.
4. Προστατευτική επίστρωση με ψεκασμό επιφάνειας
Επικάλυψη στρώματος μη μεταναστευτικού υλικού στην επιφάνεια του πολυμερούς για μείωση της έκπλυσης και της μετανάστευσης του πλαστικοποιητή. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μπορεί να μειώσει την ευκαμψία του υλικού. Ωστόσο, τα πειράματα δείχνουν ότι αυτή η τεχνολογία επίστρωσης μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την έκπλυση του πλαστικοποιητή και έχει ευρεία προοπτική εφαρμογής στον τομέα του ιατρικού PVC.
5. Επιφανειακή συσχέτιση
Σε νερό με κατάλληλο καταλύτη μεταφοράς φάσης, η επιφάνεια του πλαστικοποιητή τροποποιείται με θειούχο νάτριο. Υπό τη δράση του φωτός, η επιφάνεια των προϊόντων PVC σχηματίζει μια δομή δικτύου, η οποία μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τη μετανάστευση του πλαστικοποιητή. Το μαλακό PVC που επεξεργάζεται με αυτή τη μέθοδο είναι πολύ κατάλληλο για εφαρμογή σε ιατρικό και σχετικό εξοπλισμό.
6. Τροποποίηση επιφάνειας
Η έκπλυση του πλαστικοποιητή σε διάλυμα πολυμερούς μπορεί να ελεγχθεί ρυθμίζοντας τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του πολυμερούς. Μεταξύ πολλών τεχνολογιών τροποποίησης, ο εμβολιασμός υδατοδιαλυτού πολυμερούς στην επιφάνεια είναι μία από τις κύριες κατευθύνσεις.
Προτείνεται η χρήση της μεθόδου εμβολιασμού του PEG στην επιφάνεια του μαλακού PVC για την ενίσχυση της υδροφιλίας της επιφάνειας του υποστρώματος, έτσι ώστε να παρεμποδίζεται η έκπλυση του πλαστικοποιητή.
Επιπλέον, η χρήση καταλύτη μεταφοράς φάσης και θειοθειικού ανιόντος για την αντικατάσταση ατόμων χλωρίου στο PVC σε σύστημα υδατικού διαλύματος μπορεί επίσης να ενισχύσει την υδροφιλία της επιφάνειας και να αποτρέψει την έκπλυση και μεταφορά πλαστικοποιητή σε διαφορετικούς διαλύτες όπως το εξάνιο.
Συμπέρασμα:
Η εξαγωγή και η μετανάστευση πλαστικοποιητή είναι ένα από τα σημαντικά προβλήματα στην εφαρμογή προϊόντων μαλακού PVC. Εάν δεν μπορεί να επιλυθεί σωστά, όχι μόνο θα επηρεάσει την απόδοση και την επίδραση των προϊόντων μαλακού PVC, αλλά θα επιφέρει επίσης κάποια βλάβη στο περιβάλλον διαβίωσης του ανθρώπου και στην ανθρώπινη υγεία. Ως εκ τούτου, αυτό το πρόβλημα έχει προσελκύσει όλο και περισσότερη προσοχή.
Qingdao Sainuo Chemical Co., Ltd. Είμαστε κατασκευαστής για κερί PE, κερί PP, κερί OPE, κερί EVA, PEMA, EBS, στεατικό ψευδάργυρο / ασβέστιο .... Τα προϊόντα μας έχουν περάσει τις δοκιμές REACH, ROHS, PAHS, FDA. Sainuo να είστε σίγουροι κερί, καλωσορίστε την ερώτησή σας! Ιστότοπος:https://www.sanowax.com
E-mail: sales@qdsainuo.com
               sales1@qdsainuo.com
Διεύθυνση:Room 2702,Block B, Suning Building, Jingkou Road, Licang District, Qingdao, Chinac


Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-18-2021
WhatsApp Online Chat!