- Пластификаторы
Пластификаторы — это добавки, повышающие гибкость и обрабатываемость пластмасс, готовя их к различным применениям. Среди широкого ассортимента пластификаторов, диоктилфталат (DOP) обычно используется как типичный пластификатор.
-
DOP-пластификатор
Одной из основных функций вещества DOP в продукции из поливинилхлорида (ПВХ) является придание гибкости и мягкости. Для достижения этой характеристики необходимо соответствующее количество (более 5 P.h.r). DOP, взаимодействуя с полимерными цепями, создает промежутки или зазоры между ними. Эти зазоры помогают уменьшить межмолекулярные силы между полимерными цепями, облегчая их движение и повышая гибкость.
Однако если доза потребления DOP значительно снижается ниже 5 P.h.r, например, в диапазоне 1-2,5 P.h.r, может не быть достаточно пластификатора для должного разделения полимерных цепей. В этом случае отсутствие этого разделения ограничивает движение полимерных цепей, приводя к увеличению межмолекулярных сил и, следовательно, к упрочнению материала. Таким образом, поддержание соответствующего баланса в дозировке DOP-пластификатора критично для достижения желаемых характеристик материала.
Кроме того, химическая структура пластификаторов играет ключевую роль в свойствах составов ПВХ. Длина углеродной цепи значительно влияет на миграцию и экологическую устойчивость. Пластификаторы с более длинными углеродными цепями мигрируют меньше, что уменьшает биологическое загрязнение и загрязнение почвы и воздуха. Следовательно, более короткие углеродные цепи приводят к более высокой миграции из ПВХ. Эта проблема, особенно в приложениях, связанных с контактом с пищевыми веществами и медицинскими аспектами, вызвала опасения, побудившие необходимость использования альтернативных пластификаторов.
-
Появление альтернатив
Далее мы рассмотрим DOP-масло и сравним его с альтернативами:
DOTP :
Дозировка использования
Фактор замещения (SF) или “коэффициент замещения” — это термин, измеряющий мягкую силу каждого пластификатора по сравнению с DOP. Для DOP этот показатель остается постоянным и равен 1. Если значение SF превышает 1, это означает необходимость большего количества пластификатора для достижения подобной мягкости, как у DOP, и наоборот. Например, DOTP с коэффициентом замещения 1,03 требует немного большего потребления для достижения мягкости и аналогичных свойств, как у DOP.
Санитарные соображения: Полярность играет ключевую роль в миграции пластификаторов. DOP и DOTP обладают разными уровнями полярности.
: Полярность DOP
DOP — пластификатор на основе фталатов, и наличие этих групп приводит к его относительно высокой полярности. Группы фталатов содержат кислород с высокой электроотрицательностью, создавая полярный участок в молекуле. Полярный участок DOP увеличивает его совместимость с полярными участками ПВХ, что приводит к значительному поглощению DOP ПВХ и образованию хорошей гибкости.
: Полярность DOTP
DOTP, пластификатор на основе терефталатов, обычно обладает более низкой полярностью по сравнению с фталатами. Сниженная полярность DOTP по сравнению с DOP уменьшает его совместимость с полярными участками ПВХ. Это означает, что DOTP может не быть поглощен также значительно в ПВХ, как DOP. Кроме того, более низкая полярность в DOTP означает меньшую миграцию по сравнению с DOP.
Следовательно, меньшая скорость миграции пластификатора рассматривается как более обоснованный гигиенический вариант. Следовательно, из-за его меньшей полярности, DOTP рассматривается как гигиенический вариант в некоторых приложениях.
: Цена
Из-за его меньшей полярности по сравнению с DOP, DOTP имеет меньшую миграцию и является более гигиеничным, что увеличивает его цену. Кроме того, так как его потребление выше, чем у DOP, это может увеличить производственные затраты. Однако в ситуациях, подчеркивающих гигиенические приложения, DOTP может быть рассмотрен.
Масло эпоксидированного сои :
Дозировка использования
Масло эпоксидированного сои, также известное как ESBO, обладает коэффициентом замещения (SF) 1,10 по сравнению с DOP. Следовательно, для его замещения требуется примерно на 10% больше, чем у DOP.
: Санитарные соображения
Масло эпоксидированного сои предпочтительнее DOP с точки зрения здоровья, поскольку имеет более высокую молекулярную массу, что приводит к меньшей миграции. Оно получено из сои и имеет растительное происхождение.
: Цена
Масло эпоксидированного сои часто требует большего потребления, чем DOP. Однако в ситуациях, где цена DOP увеличилась, а здоровье — приоритет, ESBO становится более экономичным и выгодным.
DOA :
: Дозировка использования
DOA демонстрирует коэффициент замещения (SF) 0,93, что означает, что для достижения аналогичного эффекта DOP требуется меньшая доза DOA. Его потребление почти на 0,07% меньше, чем у DOP.
: Санитарные соображения
DOA, благодаря своей структуре адипата, имеет меньшую склонность к миграции по сравнению с DOP и часто выбирается в качестве замены, особенно в гигиенических приложениях и средах с более низкими температурами (10 градусов Цельсия и ниже).
: Цена
DOA, благодаря своим уникальным свойствам, подходит для продуктов, требующих работу при низких температурах. Кроме того, этот химический соединение из семейства адипатов более дорого стоит по сравнению с DOP, который относится к семейству фталатов.
Эпоксидированный метиловый эфир жирных кислот (EFAME) :
Дозировка использования
В общем, EFAME оказывает большее смягчающее воздействие по сравнению с DOP. Более точно, его коэффициент замещения (SF) составляет 0,9, что примерно на 10% меньше, чем у DOP. Это означает, что для достижения подобного смягчающего эффекта DOP требуется меньшая доза EFAME.
: Санитарные соображения
EFAME признан как альтернатива DOP без фталатов, более экологически чистая из-за меньшей миграции, уменьшенных проблем со здоровьем и биоразлагаемости. Эти качества делают его особенно значимым для гигиенических приложений.
: Цена
По сравнению с DOP, EFAME, как пластификатор, имеет различия, такие как уменьшенная миграция, меньшие дозы, улучшенные аспекты здоровья и более приемлемая цена. Однако единственное потенциальное различие с EFAME по сравнению с DOP может быть его склонность к слегка желтоватому цвету. Этот аспект делает EFAME отличным выбором для приложений, где цвет пластификатора не является критически важным.”
