环氧大豆油是替代DOP增塑剂的主要竞争者.pdf

怀Hairma海尔玛环氧大豆油是替代DOP增塑剂的 主要竞争者 怀Hairma海尔玛、八、刖 随着石油价格的不断上升以及社会对环保的要求越来越高，人们都 在尝试研发一种价廉又环保的增塑剂。通过提高环氧值、降低副反应程度、降低碘值等生产技术的不断进步来增 加环氧大豆油与PVC的相溶性。利用连续分离、气提、膜过滤等工艺，减少低分子及杂质，降低析出，从 而使环氧大豆油在PVC增塑剂的替代份数不断增加。随着相溶剂及生产机器的进步，例如利用偶联剂及丁晴橡胶粉，可大幅增 加PVC与环氧大豆油的相溶性，使用高剪切力的塑化机通过强烈机械混炼来补偿 环氧大豆油与PVC塑化不足的缺点等。基于上述方法，环氧大豆油已经成为替代DOP增塑剂的主要竞争者。怀Hairma海尔玛、八、刖 但是，在实际使用中，厂家往往遇到以下几个问题:产品容易出油，印刷容易掉墨；PVC产品塑化不充分，产品脆、韧性不足；颜色不均匀，产品不鲜艳；透明度降低等问题。有很多因素导致出现这些问题。如:不了解环氧大豆油的使用工艺或是生产设备；不了解环氧大豆油的质量指标，使用了不合格环氧大豆油，从而使PVC制品出问题。、a、.刖 怀Hairma海尔玛下面将从以下几点来介绍环氧大豆油，并与大家一起分享国内外正确使用环氧大豆油的成功经验。一、环氧大豆油与PVC增塑原理；二、环氧大豆油作为热稳定剂的原理；三、环氧大豆油作为内润滑剂的原理；四、环氧大豆油市场应用分析；五、未来发展的趋势；主题一环氧大豆油与PVC增塑原理住Hairma 海尔玛环氧大豆油是含有三元环氧环的增塑剂，其结构作为增塑剂有以下 几个特点：1、增塑效果不同/cC/5 DOP是分子量较小的极性增塑剂，环氧大豆油的分子量达到1000左右,属于极性较弱的大分子增塑剂，而PVC是极性大的聚合物，所以D0P能对 PVC树脂达到穿洞增塑，与环氧大豆油则是表面膨胀增塑，由表面向里塑 化。俅Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理如图:pvc粒 DOP DOP增塑效果pvc粒 ESO环氧大豆油增塑效果因此，要使用更多环氧大豆油替代DOP则要在加工工艺上相应作一些调整。R俅Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理以下从三个加工工艺来调整：可先将DOP与环氧大豆油相互混合搅拌均匀后再与PVC混合，这 样可通过DOP强溶解能力带动环氧大豆油渗入PVC内部增塑，从而解决在 加工过程中，当工艺温度达到PVC塑化条件时，已吸收DOP的树脂粉塑化 了，而吸收环氧大豆油没有吸收DOP的树脂粉则未达到塑化完全，从而影 响PVC产品质量。怀Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理 让环氧大豆油与物料充分接触，有时间让PVC树脂粉充分膨胀。这方面成功的例子是：用环氧大豆油全替代DOP磨PVC色浆，用DOP 磨色浆是即开即磨并且固体含量达50%,而用ES0替代D0P磨浆，必须预 泡24小时，并且将固体含量降到20%30%。俅Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理当然，用ESO替代DOP做色浆的厂家都可能发生过退货问题。其主要 原因是：ESO碘值高，产品出油（下面会详细解释）；ESO的酸值高，副反应厉害，羟基酸太多，导致色浆较容易走色,或者同一批色粉磨出不同的颜色，原因是羟酸与颜料的反应；ESO分子量变大，粘度增加与颜料相溶性差；ESO杂质多亦影响颜料的分散性。适当提高生产过程中的温度或延长生产流程。%.B配温时度间：PVC 100 DOP 50 Ca/Zn 2：175：1分钟DOP 50 Ca/Zn 2C蠹 p 1 2 一M:lw:方 配温时配方一：PVC 100 DOP 50 Ca/Zn 2温度：1750c时间：4分钟PVC100 ESO 50 Ca/Zn 2 175配方二：PVC 100 ESO 50温度：175时间：4分钟Ca/Zn 2主题一环氧大豆油与PVC增塑原理怀Hairma 海尔玛上面所讲ESO的塑化原理与DOP塑化原理不同，所以在生产过程中 DOP的加工工艺就可能令ESO不能达到与PVC塑化的真实温度，造成ESO与 PVC“假塑化”，使产品容易出油或者韧性差等问题发生。休Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理2、ESO质量不好时，容易析出（出油）ESO氧化时残余的不饱和结构即双键越多，对PVC相溶性就越差。度一甲、.泳,配方一：PVC 100 DOP 40 ESO HM-01 10（碘值1.02）Ca/Zn 2 大红粉2粉2I配方二：PVC 100 DOP 40 ESO 10（碘值10以上）Ca/Zn 2大红粉2 温度：175 配方二：PVC 100 DOP 40 ESO 10（碘值10以上）Ca/Zn 2钛白粉2温度 J175G 有客户反映，在电缆粒中添加多份环氧大豆油后电阻降低，这主要 是其使用的环氧大豆油闪点不合格所造成的。卡也有客户提供给我们一种较为便宜的环氧大豆油，经检测，其闪点 只有160,是因为他们在环氧大豆油中添加了部分环氧棕稠油。为了不 让棕相油析出，他们添加部分无味煤油，所以闪点较低。潜 现在有许多厂家生产环氧脂增塑剂，其主要是环氧大豆油添加了部 分氯化石蜡。采用折光计来测定折光率就大概可知道其主要成份。R俅Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理4、ESO作增塑剂时，热稳定性、光稳定性优良表一:含环氧增塑剂PVC试片的暴露试验增塑剂配比/质 量份6个月后试片的 透光率暴露6个月的物理性能保持率拉伸强度伸长率100模量DOP 50066.759.2122.8DOP 40+D0A 101561.244.8133.8DOP 40+ES0 1040100.599.4162.0配方（质量份）：PVC 100增塑剂50 硬脂酸钙1硬脂酸钢光波长600um俅Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理表二:环氧大豆油的耐热性混炼试验/mm工艺条件:辐轮温度170配方质量份耐热时间(min)DOPESO52.51.5165131546.37.71838.615.42005424休Hairma海尔玛主题一环氧大豆油与PVC增塑原理5、抗霉菌性差某”有客户反映他们生产出来的PVC产品容易发霉，原因在于他们为了 通过ROSH测试，将热稳定剂由液体根镉锌改为无毒的钙锌热稳定剂。问 题就出现在这里，环氧大豆油非常容易被生物侵蚀，传统的重金属热稳 定剂有一定毒性，对霉菌有一定的抑制作用，改用了无毒钙锌后，没有 重金属对霉菌的抑制，产品就发霉了。要解决这个问题，需添加无毒的 防霉剂。保一另外，有客尸反映无毒钙锌和环氧大豆油及环保型增塑剂生产出来 的医用级PVC粒料送去检测，显示为“霉菌超标”，分析原因也是因为环 氧大豆油抗菌性差。主题一环氧大豆油与PVC增塑原理4休Hairma海尔玛6、毒性低环氧大豆油是毒性较低的增塑剂，准许用于食品包装。海尔玛环氧大豆油通过了美国FDA的注册和认证。H)A Kci5tration Xumber:Dear Official Corrrspondent:This document provides notification of the registration number assigned to jour establishment:公司名称：广州市白云区仆型合成材料/G&LLaboratoriesANALYTICAL REPORTReport Date:Janvan 25,2007Guangzhou llaiyun Hexing llcchcng KUtcrinl 1-acloQYMiang Indmirial ParkShding TownBaiyuc Borough(iiung/hcHi.China SIO43OSample Ikvription:Product、mbcr:Product Code:ample Keech rd Dale:Sample Rccchcd By:Kpoxidized Soybean Oil SUM 06 1130001 IIM0IA 12/11/06 UHLSample Sin:Manuriictarcr:IjitMkd A(r Grade:(iuang/hou Baiun Ikxinf Hcchcng XUlcnal Fack*Appropriate Age tirade:N/Alienf Specified Age:Grade:Tcttrd Age Grade:UPC rode:I KG CHINAX NOTPRESFNF、卜，X.MSKX/SKV No.:N/AN/AN/AEXECUTIVE SUMMARY:rhe sampk*unce cmpkcd in the nunufactufc of fbod-pKkgmg material*Prior lo the enactment ofihe food additives amendment to the Federal f ood.Drug,and Cosmcl沁 Act anciion*ucre gramed for the usage of the wiKUnccs Win 18123.Ill 24.18125.181.26.181.27.I8I.2S.181 29.181.30 in the manufKlure of packaging matcriak Section ISI27 subsuncc*chveified a*piatfici/cn when migrating frxm food packaging material shall include:Epoxidized soybean od(iodine number maxmum6；and oxirane ox)gcn minimum 6.0 pctvcnl).Page念主题二环氧大豆油在PVC中热稳定剂原理海尔玛环氧大豆油是无镉配方中不可缺少的并用助剂，具有改善热稳定性、耐候性和透明性的功效。环氧大豆油的辅助稳定效果取决于稳定体系，一般对钙/锌和钢/锌稳定性影响最大，对钢/镉和铅盐也有一定的影响，但对有机锡稳定性没有改进。念主题二环氧大豆油在PVC中热稳定剂原理海尔玛环氧大豆油作为热稳定剂与PVC热稳定性的原理：1、与氯化氢的作用CH2CHR+HC1A CH2CHR(/I ICl OH念主题二环氧大豆油在PVC中热稳定剂原理海尔玛2、与烯丙基氯反应，模型化合物研究表明，环氯化物与烯丙基氯 反应，生成烯丙基氯醛。CH3CH-CHCH CH2 CH3OCH3CH-CHCHCH2CH3 一、c（；cciCl zl+/-*+/CH5CHCH-CHCH2CH3cc ol I cCCl/I主题二环氧大豆油在PVC中热稳定剂原理怀Hairma 海尔玛3、与双键反应CH-CH+CH?CHR CH/7 IO CH2CHR所以，环氧大豆油特别对抑制紫外降解有利辅助稳定剂的作用。户 外产品如薄膜、电线、电缆等使用环氧大豆油对防止产品龟裂非常有效。化 主题三 环氧大豆油作为内润滑剂的原理Hairma海尔玛环氧大豆油常在PVC软制品中作为内部润滑剂使用。如下图所示:对硬质PVC而言的前剂之润滑性西团培塑剂内部相靖剂内外献剂0 0趟酊函i0 0 0硼摘!单心遍0 0双跚o 高级乘（嬲）o o i石蜡月耨稗化大豆油低分子量聚乙崩金属皂类外部祠滑剂m注：这帧鞋要以洞滑剂对PVC飕化作用城招的；翻圆圈表前滑剂，如在耕的相碘置表前滑性财。休Hairmag)主题三 环氧大豆油作为内润滑剂的原理海尔玛但是，有客户投诉：使用低碘的环氧大豆油在压延膜上光泽反而不 如高碘值的。这是其配方体系利用豆油高碘值与PVC树脂不相溶的特性而作为内润 滑剂。如果将豆油作用增塑剂使用就必须减少不相溶，追求高环氧值、低碘值，这样，环氧大豆油的支键化结构存在较多，不利于润滑界面形 成。解决方法：调整滚筒温度23；添加份内润滑如硬脂酸丁脂O使 主题四环氧大豆油市场应用分析海尔玛1、环氧大豆油在人造革上的应用主题四 环氧大豆油市场应用分析2、环氧大豆油在软质压延膜上的应用,R 休Hairma 海尔玛怀Hairma海尔玛主题四 环氧大豆油市场应用分析3、环氧大豆油替代DOP的基本原则ESO替代DOP在生产过程中，会出现PVC产品粘度相对较 大，撕裂强度降低等问题。经过我厂多次实验，发现在PVC增塑剂中使用，DOP与ESO的比例为2：1时，基本上解决了上面的问题。例如：软质需40份增塑剂，27份D0P,13份环氧大豆油。a主题四环氧大豆油市场应用分析海尔玛最后，有关使用环氧大豆油要注意的事项：1、需印刷的产品一定要进行测试。因为不同的油墨与环氧大 豆油的相溶性影响较大。2、硬制品使用环氧大豆油，每添加1份会降低2维卡软化点。怀Hairma海尔玛主题五环氧大豆油未来发展趋势环氧大豆油的未来发展趋势相溶剂使用：例如使用丁月青橡胶粉、ACR等，都有明显提高撕裂 强度和加工性能。偶联剂的使用和新的加工方法都能提高ESO替代 DOP的份量。海尔玛正加紧这方面的研究，相信不久的将来，ESO可以100%替代DOP应用在PVC增塑剂中。