A fim de inibir a migração e difusão de plastificantes, os métodos para inibir a migração de plastificantes incluem tratamento de superfície de PVC, modificação de enxerto de PVC, mistura com plastificantes de polímero, adição de nanopartículas, adição de montmorilonita e imersão em solventes orgânicos. , Formar ligações covalentes com PVC, modificação de plastificante, etc.
(1) Tratamento de superfície de PVC
①Recruzamento de superfície
A reticulação da superfície do PVC pode reduzir as lacunas entre os segmentos de PVC, inibindo assim a migração e difusão dos plastificantes. A reticulação superficial do PVC pode formar uma estrutura tipo rede reticulada bidimensional, formando um&puxando &. e&envolvimento &. efeito sobre as moléculas do plastificante e dificultando a migração e difusão do plastificante. O método de modificação de reticulação é geralmente para reagir PVC com azida, sulfeto de sódio, etc., realizar tratamento de plasma ou realizar irradiação de luz ultravioleta.
②Revestimento de superfície
A fim de reduzir a migração e extração do plastificante no polímero, pode ser usado um método de revestimento da superfície do polímero com uma camada de substância que não migra. Dissolva o PVC modificado com átomos de Cl substituídos em um solvente orgânico, aplique-o na superfície de produtos de PVC macio e cure o revestimento por aquecimento ou luz ultravioleta. Usar este método para formar uma camada fina de 30μm pode evitar o aumento da migração de plastificante.
(2) modificação do enxerto de PVC
A modificação do enxerto de PVC pode conectar cadeias moleculares de PVC com outras cadeias funcionais por meio de ligações moleculares, restringir ou reduzir o movimento de segmentos de PVC e reduzir a migração e difusão de plastificantes. A β-ciclodextrina (β-CD) é um composto cíclico formado pela conexão de 7 moléculas de glucopiranose. Possui uma estrutura de cavidade truncada truncada. As duas extremidades são hidrofílicas devido à presença de grupos hidroxila. A cavidade é devido à ligação C — H. Há hidrofobicidade e a estrutura da cavidade hidrofóbica pode adsorver e incorporar moléculas de plastificante, inibindo assim a migração de plastificante. Ao mesmo tempo, o canal curvo formado por β-CD após o enxerto pode inibir a migração do plastificante. A tecnologia de adição de β-CD é simples, mas tem baixa compatibilidade com PVC e compatibilidade desigual.
(3) Mistura com plastificante de polímero
Quando alguns materiais poliméricos são misturados ao PVC, eles têm boa compatibilidade com o PVC, que pode reduzir a temperatura de transição vítrea do PVC, melhorar a flexibilidade e desempenhar um papel semelhante aos plastificantes de moléculas pequenas, que podem ser considerados como plastificantes de alto teor molecular. Ao mesmo tempo, este tipo de plastificante tem um peso molecular relativamente alto, geralmente maior que 1000. Comparado com plastificantes de moléculas pequenas, tem boa resistência à migração e baixa temperatura, e também é chamado de plastificante permanente. Plastificantes de polímero geralmente são caros e reduzem a transparência dos produtos de PVC após serem adicionados. Ao mesmo tempo, os plastificantes de polímero têm o problema de eficiência de plastificação insuficiente. Eles podem aumentar a eficiência da plastificação quando combinados com plastificantes de pequenas moléculas.
Existem três tipos principais de plastificantes de polímero, ou seja, poliéster, copolímero de etileno e elastômero. O plastificante de poliéster é formado por policondensação de ácido dibásico saturado e álcool dibásico, com peso molecular de 800-8000. Depois que o plastificante de poliéster é composto com o plastificante de molécula pequena, ele pode atrair e fixar o plastificante de molécula pequena e evitar que ele se espalhe para a superfície do PVC. Os copolímeros de etileno incluem principalmente copolímero de etileno-acetato de vinila, copolímero de etileno-ácido acrílico, copolímero de etileno-monóxido de carbono-acetato de vinila (Elvaloy) e assim por diante. Elvaloy é um produto da DuPont, com excelente efeito plastificante. A borracha de nitrila (NBR) é um plastificante de elastômero. Depois que o NBR é combinado com o DOP, ele pode reduzir a migração do DOP.
(4) Adicionar nanopartículas
As nanopartículas têm uma grande área de superfície específica, muitos átomos de superfície, falta de átomos adjacentes ao redor dos átomos de superfície, têm muitas ligações pendentes, são insaturadas e são fáceis de adsorver outras substâncias, como plastificantes de moléculas pequenas polares. Ao mesmo tempo, as nanopartículas não são fáceis de migrar no PVC, o que pode dificultar a movimentação das cadeias moleculares do PVC e das moléculas plastificantes. Portanto, adicionar nanopartículas ao PVC pode reduzir a migração de plastificantes.
A tecnologia de adição de nanopartículas é simples e de baixo custo, mas reduzirá a eficiência da migração do plastificante, podendo reduzir a resistência à água, a transparência e as propriedades mecânicas dos produtos de PVC.
(5) Adicionar montmorilonita
A montmorilonita é uma argila de aluminossilicato contendo água com uma estrutura de lamela única com espessura de cerca de 1 nm. Depois que a montmorilonita passa por um tratamento de modificação orgânica, o espaçamento entre camadas aumenta. A mistura da montmorilonita com o PVC pode fazer com que a lamela da montmorilonita seja dispersa no PVC na forma de uma única peça, e a estrutura da lamela pode ser aumentada. As moléculas plastificantes formam uma via de labirinto&&. para impedir a migração de plastificantes, inibindo assim a migração de plastificantes.
No entanto, a adição de montmorilonita aumentará a dificuldade de processamento do PVC e não contribui para a estabilidade térmica do PVC.
(6) Imersão em solvente orgânico
A migração e difusão dos plastificantes no PVC é realizada através dos intervalos entre os segmentos de PVC. PVC contendo plastificantes pode ser considerado como borracha, e os segmentos moleculares de PVC são macios; quando o PVC não contém plastificantes, pode ser. Como está no estado vítreo, a estrutura da cadeia molecular do PVC é densa e não há lacunas. Quando o produto de PVC é imerso em um solvente orgânico por um curto período de tempo, o plastificante na superfície do produto de PVC migra para o solvente orgânico primeiro, formando duas camadas vítreas&cristalinas finas &. sem plastificante, e o plastificante no interior do PVC Quando o solvente migra, encontra a barreira da&camada fina cristalina&e a velocidade de migração e difusão diminui.
(7) Forme uma ligação covalente com PVC
Não há ligação química entre a cadeia molecular do PVC e a molécula do plastificante, e a interação é fraca. Durante o processamento e uso, o plastificante está sujeito à migração e difusão. Se a molécula do plastificante for enxertada na cadeia molecular do PVC para formar uma ligação covalente, o plastificante torna-se parte do PVC, o que pode efetivamente evitar a migração e difusão do plastificante. Geralmente, pequenos plastificantes moleculares são substituídos nucleofilicamente por PVC. Cl na cadeia molecular.
(8) Modificação de plastificante
A fim de reduzir ou eliminar a exsudação do plastificante de molécula pequena, o plastificante de molécula pequena pode ser modificado para aumentar a polaridade ou o peso molecular do plastificante de molécula pequena. Os métodos comumente usados incluem a introdução de átomos de Cl no plastificante, enxerto de cloração in situ e o enxerto de grupos macromoleculares em plastificantes de pequenas moléculas. Usando a reação em cadeia de substituição de radical livre, o Cl é introduzido em éster metílico de ácido graxo para obter éster metílico de ácido graxo clorometoxi, que melhora a compatibilidade e a resistência à migração do plastificante e do PVC e tem certas propriedades retardantes de chama.