作者:   發(fā)布時(shí)間:2017/6/15 10:06:58   瀏覽次數(shù):6916

PVC中增塑劑遷移和抽出嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使制品發(fā)生較大變化，引起制品軟化，發(fā)粘，甚至表面破裂，析出物往往會(huì)造成制品污染，還會(huì)影響制品的二次加工。比如，PVC防水卷材中增塑劑分子發(fā)生遷移，失去增塑劑后的PVC材料會(huì)發(fā)生收縮、變硬等現(xiàn)象，從而可能導(dǎo)致防水功能失效。軟質(zhì)PVC制品用一般溶劑型膠粘劑粘貼時(shí)，制品內(nèi)部的增塑劑往往會(huì)遷移到膠接層，引起粘結(jié)強(qiáng)度的急劇下降，造成粘結(jié)不牢或脫膠等問題。軟質(zhì)PVC制品進(jìn)行涂裝或漆裝時(shí)，也同樣面臨被抽出增塑劑導(dǎo)致涂層或漆層脫落問題。PVC印刷，增塑劑抽出更是油墨和印刷制造業(yè)的大忌。

增塑劑除聚酯等大分子量增塑劑外，均為有機(jī)小分子物質(zhì)，將其添加到PVC中，并沒有聚合到PVC高分子鏈上，而是以氫鍵或者范德華力與PVC分子相結(jié)合，彼此保留各自獨(dú)立的化學(xué)性質(zhì)。

當(dāng)軟質(zhì)PVC長(zhǎng)期接觸固定介質(zhì)（氣相、液相、固相）時(shí)，增塑劑會(huì)從PVC中陸續(xù)解析出來(lái)，進(jìn)入到介質(zhì)中。根據(jù)所接觸介質(zhì)的不同，增塑劑的損失形式可分為揮發(fā)損失、抽出損失和遷移損失。

增塑劑的揮發(fā)、抽出、遷移等項(xiàng)損失的過程包括三個(gè)基本的階段：

（1）增塑劑向內(nèi)表面擴(kuò)散；

（2）在內(nèi)表面轉(zhuǎn)變成“橫臥”的狀態(tài)；

（3）擴(kuò)散離開表面。

增塑劑的損失與其本身的分子結(jié)構(gòu)、分子量大小，以及與聚合物的相容性、介質(zhì)、環(huán)境等因素有關(guān)。增塑劑的揮發(fā)主要取決于其分子量大小和環(huán)境溫度，抽出性主要取決于增塑劑在介質(zhì)中的溶解度，遷移性則與增塑劑和PVC相容性有密切關(guān)系。PVC中增塑劑的擴(kuò)散可以在聚合物與不會(huì)滲入聚合物的介質(zhì)條件下，也可在浸潤(rùn)聚合物的介質(zhì)條件下進(jìn)行。聚合物表面的不同變化和反應(yīng)，都會(huì)對(duì)增塑劑的擴(kuò)散產(chǎn)生影響。增塑劑界面擴(kuò)散是個(gè)復(fù)雜過程，與介質(zhì)、PVC聚合物及增塑劑的相互作用有關(guān)。

增塑劑遷移和抽出的不良后果：

1、PVC 中增塑劑遷移和抽出嚴(yán)重時(shí)會(huì)使制品發(fā)生較大變化，引起制品軟化、發(fā)粘，甚至表面破裂，析出物往往會(huì)造成制品污染，還會(huì)影響制品的二次加工。

比如，PVC 防水卷材中增塑劑分子發(fā)生遷移，失去增塑劑后的 PVC 會(huì)發(fā)生收縮、變硬等現(xiàn)象，從而可能導(dǎo)致防水功能失效。

2、PVC 中增塑劑析出過程中還會(huì)帶出一些組分，如顏料顆粒、香精、抗靜電劑、穩(wěn)定劑等，由于這些組分的損失，PVC 制品物理性能會(huì)下降，一些特性甚至還會(huì)喪失。這些析出物還會(huì)對(duì)與其密切接觸的物質(zhì)產(chǎn)生污染和破壞。

如把軟質(zhì) PVC 和聚苯乙烯產(chǎn)品放在一起，PVC 遷移出來(lái)的增塑劑會(huì)影響聚苯乙烯產(chǎn)品性能，造成聚苯乙烯產(chǎn)品軟化。

解決 PVC 增塑劑的析出與遷移問題的措施：

 1、添加聚酯增塑劑

聚酯增塑劑與 DOP 等小分子增塑劑有良好的親和性，當(dāng) PVC 塑化物中有一定量的聚酯增塑劑時(shí)，能起到吸引和固定其他增塑劑不向 PVC 制品表面擴(kuò)散的作用，從而降低和防止增塑劑的遷移和抽出。

2、添加納米粒子

添加納米粒子可以降低軟質(zhì) PVC 中的遷移損失率，提高軟質(zhì) PVC 材料的使用性能和壽命。不同納米粒子抑制增塑劑遷移的能力有所不同，納米 SiO2 效果好于納米 CaCO3。

3、使用離子液體

離子液體能夠在較大溫度范圍內(nèi)控制聚合物的玻璃化溫度，添加它材料的彈性模量和使用 DOP 作增塑劑時(shí)相當(dāng)。因?yàn)殡x子液體高溫下?lián)]發(fā)小，其可浸出性低，紫外穩(wěn)定性好，是一種理想的增塑劑替代品。

 4、表面噴涂防護(hù)涂層

在聚合物表面包覆一層非遷移物質(zhì)來(lái)減少增塑劑的浸出和遷移，這種方法的缺點(diǎn)是有可能造成材料柔性的下降，但是，實(shí)驗(yàn)證明這種包覆技術(shù)能夠有效阻止增塑劑的浸出，在醫(yī)用 PVC 領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。

 5、表面關(guān)聯(lián)

在有適當(dāng)?shù)南噢D(zhuǎn)移催化劑的水中，利用硫化鈉將增塑劑表面改性，在光作用下，使 PVC 制品表面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以有效防止增塑劑的遷移。經(jīng)過這種方法處理的軟 PVC，很適合在醫(yī)療及相關(guān)的設(shè)備中應(yīng)用。

 6、表面改性

聚合物內(nèi)增塑劑在溶液中的浸出能夠通過調(diào)節(jié)聚合物表面的特性加以控制，在眾多改性技術(shù)中，在表面枝接水溶性聚合物是其中的一個(gè)主要方向。

新生增塑劑建議采用在軟質(zhì) PVC 表面接枝 PEG 的方法增強(qiáng)基材表面的親水性，從而達(dá)到抑制增塑劑浸出的目的。

另外，在水溶液體系中利用相轉(zhuǎn)移催化劑，采用硫代硫酸鹽陰離子取代 PVC 中氯原子，同樣能夠增強(qiáng)表面親水性，阻止增塑劑在不同溶劑如己烷中的浸出和轉(zhuǎn)移。