CHẤT HÓA DẺO
I. GIỚI THIỆU
Chất hoá dẻo (plasticizers) là chất có tác dụng làm tăng độ
mềm dẻo của mạch polymer, giúp polymer dễ nóng chảy hơn, cấu tạo mạch linh động
hơn, thích hợp cho quá trình gia công sản phẩm.
Chất hoá dẻo có thể làm giảm độ nhớt, nhiệt độ
chuyển thuỷ tinh và modul đàn hồi của sản phẩm và cũng làm thay đổi một số tính
chất hoá học cơ bản của vật liệu được hoá dẻo.
Loại
hóa dẻo
|
Lượng
dùng %
|
Phthalate
Epoxide
Aliphatic
dicarboxylic diester
Polyester
Phosphates
Loại khác
|
71
7
5
4
2
9
|
II. CƠ CHẾ
HOÁ DẺO
Polymer có cấu trúc xác định với sự thay đổi cấu dạng trong
không gian. khi ta đưa chất hoá dẻo vào polymer, các phân tử chất hoá dẻo đi
vào bên trong và bắt đầu làm thay đổi cấu trúc của polymer.
Xem cấu trúc
Các sợi PVC quấn rối lỏng lẻo vào nhau do lực tĩnh điện.
Xem cấu trúc
Chất hóa dẻo xâm nhập vào cấu trúc PVC và tương tác với các tâm có cực
trên mạch PVC làm giảm khả năng tương tác giữa các phân tử. Các mắt xích linh
động của chất hóa dẻo tách các mắt PVC ra xa, do vậy PVC trở nên dẻo dai hơn.
III. CÁC YẾU
TỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT HOÁ DẺÒ
Ø
Hiệu quả hoá dẻo: nồng độ hoá dẻo càng caoà vật liệu càng mềm dẻo; kích thước
hoá dẻo càng lớn à
hiệu ứng hoá dẻo giảm.
Ø
Di hành / tách: khi PVC đã hoá dẻo tiếp xúc với các
vật liệu khác như PVC cứng thì chất hoá dẻo có thể di hành đến các vật liệu
này. Tốc độ di hành phụ thuộc vào loại hoá dẻo, loại vật liệu tiếp xúc.
Ngoài ra, chất hoá dẻo còn bị tách
khỏi PVC bởi một số dung môi, trong đó có nước. Việc xâm hại của dung môi phụ
thuộc vào kích thước, khả năng tương hợp của nó với hoá dẻo/PVC. Nước tách chất
hoá dẻo chậm, rồi tới dầu, dung môi có khối lượng phân tử thấp tách mạnh. Nồng
độ hoá dẻo càng cao à
tỉ lệ tách/di hành càng cao. kích thứơc hoá dẻo lớn à khuynh hướng di hành/ tách càng kém.
Mạch phân tử càng thẳng à
độ di hành càng cao.
|
Tốc
độ di hành khỏi u-PVC
|
|
trong
11 ngày ở nhiệt độ 70oC
|
|
|
|
|
|
C8
|
|
|
|
0.15
|
|
|
|
|
|
|
0.14
|
|
|
|
|
|
|
|
0.13
|
C8
|
|
|
|
|
|
0.12
|
|
|
|
|
|
|
0.11
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1
|
|
|
|
C10
|
|
|
0.09
|
|
|
|
|
|
|
0.08
|
|
|
|
|
|
|
|
0.07
|
|
C10
|
|
|
|
|
0.06
|
|
|
|
|
|
|
0.05
|
|
|
|
|
|
|
0.04
|
|
|
|
|
|
|
0.03
|
|
|
|
|
|
|
|
0.02
|
|
|
|
|
|
|
|
0.01
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Phthalate
|
|
Adipate
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ø Ổn định ở nhiệt
độ cao: khi vật
liệu PVC bị nung nóng (do gia công hay khi sử dụng), chất hoá dẻo sẽ bị mất đi
do bay hơi, phân hủy nhiệt. Nồng độ hoá dẻo tăng à độ bay hơi tăng; kích thước hoá dẻo tăng à giảm tỉ lệ bay hơi.
Ø Ổn định ở nhiệt
độ thấp: khi
PVC hoá dẻo nguội nó sẽ trở nên cứng, mức độ và loại hoá dẻo có ảnh hưởng đến
độ ổn định của PVC ở nhiệt độ thấp. Tăng mức độ chất hoá dẻo à tăng độ ổn định của PVC ở nhiệt độ
thấp. Rượu, acid có mạch càng thẳng à cải thiện độ ổn định của PVC ở nhiệt độ thấp.
Ø Nhiệt độ gel: tăng mức độ hoá dẻo à giảm nhiệt độ gel, tăng kích thước
hoá dẻo sẽ làm cho chúng kém hoạt động à tăng nhiệt độ gel. Acid càng phân cực à chất hoá dẻo càng hoạt động, acid
vòng thơm hoạt động mạnh hơn acid béo.
Ø Độ nhớt
plastisol:
Plastisol là PVC được phân tán trong
chất hoá dẻo. Độ nhớt của plastisol phụ thuộc vào nhựa PVC và các phụ gia được
sử dụng. Anh hưởng của chất hoá dẻo đến độ nhớt của plastisol tùy vào độ nhớt
chất hoá dẻo và hàm lượng sử dụng.
Độ nhớt của plastisol sẽ tăng theo độ
trương của PVC trong chất hoá dẻo. Tốc độ này phụ thuộc chủ yếu vào khả năng
tương tác của chất hoá dẻo với PVC.
Nếu hàm lượng hoá dẻo tăng à độ nhớt plastisol giảm. Trọng lượng
chất hoá dẻo lớn sẽ làm tăng độ nhớt plastisol. Tuy nhiên, kích thước chất hoá
dẻo không ảnh hưởng nhiều đến độ nhớt plastisol bằng hàm lượng sử dụng. Chất
hoá dẻo có mạch càng thẳng, độ nhớt càng thấp à plastisol có độ nhớt thấp, do vậy, khả năng ổn định
độ nhớt cao hơn. Acid Adipate có tương tác kém acid phthalate, do vậy plastisol
có độ nhớt thấp hơn và ổn định hơn.
IV. MỘT SỐ
CHẤT HÓA DẺÒ
Ø Phathalate: là chất đa năng và được sử dụng
nhiều nhất, bằng cách cho anhydric phthalic phản ứng với alcohol, tạo thành
chất có độ tương hợp tốt, gia công dễ, ổn định nhiệt độ thấp, kém bay hơi, ổn
định nhiệt và ổn định quang, chi phí thấp.
Một số alcohol sử dụng trong phản ứng
này là: butyl, hexyl, octyl, nonyl,decyl, undecyl, tridecyl, bezyl. Alcohol béo
có thể là loại mạch thẳng hay nhánh. Người ta sử dụng hỗn hợp alcohol thay vì
chỉ dùng 1 loại.
Khi tăng khối lượng phân tử hay tăng
độ béo sẽ làm giảm độ bay hơi, độ tương hợp kém, tăng độ kháng trích ly nước,
trích ly dầu dễ. Tăng độ béo sẽ cải thiện độ chịu nhiệt thấp. Giảm khối lượng
phân tử hay tăng số vòng thơm, trong một giới hạn nào đó, sẽ làm tăng độ bay
hơi, cải thiện độ tương hợp, tăng độ nhạy nước, tăng tính kháng dầu.
Ø Acid béo diester: ester của acid béo dicarboxylic
(adipates,) cho phép PVC có độ mềm dẻo tuyệt vời ở nhiệt độ thấp. Cũng
như loại phthalate, đô bay hơi, độ tương hợp giảm khi khối lượng phân tử của
acid tăng từ adipic đến azeleic, sebacic. Độ kháng nước được cải thiện khi khối
lượng phân tử hoá dẻo tăng. Với các diester acid béo, độ kháng dầu và kháng
dung môi thường rất kém. Sebacate mắc nên ít sử dụng và dùng có hới hạn, thường
dùng chất hoá dẻo ổn định nhiệt dioctyl adipate.
Ø Phosphate: chất hoá dẻo ester của acid
phosphoric thường dùng khi có yêu cầu kháng cháy. Loại thường dùng là triaryl
(dựa trên cấu trúc thơm isoprppyl phenol, tert-butyl phenol), trialkyl (đi từ
alcohol béo octyl, decyl) hay dùng hỗn hợp alkyl-aryl phosphate. Khi cấu trúc
hoá dẻo thay đổi từ triaryl vòng thơm đến triaryl béo thì độ linh động
nhiệt độ thấp được cải thiện trong khi tính kháng hoá chất và độ chịu cháy
giảm. Phosphate ảnh hưởng bất lợi đến phản ứng ổn định nhiệt của hệ ổn định
Ba-Cd. Phosphate vòng thơm là chất hoá dẻo chống khuẩn.
Ø Epoxide: chất hoá dẻo epoxy được sử dụng
rộng rãi vì nó kết hợp tính ổn định nhiệt và quang. Chúng có thêm tính chất ổn
định, cho hiệu ứng tổng hợp voi các chất ổn định kim loại, đặc biệt là loại có
chứa Cd hay Zn. Dầu epoxide (dầu đậu nành hay dầu lanh) được xem là không độc
và có tính bay hơi kém.
Ø Hoá dẻo
polymeric: phản
ứng giữa dihyric alcohol (glycol) với acid dicarboxylic tạo ra polyester có
khối lượng phân tử cao. Loại này có độ bay hơi thấp, kháng trích ly nhiều chất.
Sử dụng nhìêu trong làm dây cách điện. Hạn chế của loại này là độ nhớt cao, độ
tan kém, tính chất chịu nhiệt độ thấp kém, và thường rất mắc.
Ø Hoá dẻo thứ cấp: là chất giới hạn tương đối tính
tương hợp thường dùng với chất hoá dẻo sơ cấp như DOP. Ngoài việc hạn chế độ
tương hợp, chất hoá dẻo thư cấp còn có đặc điểm là kém ổn định nhiệt, quang hay
độ bay hơi cao, khi sử dụng phải chú ý các hiệu ứng này. Chất ổn định thứ cấp
được sử dụng cho mục đích gia công riêng biệt hay là theo yêu cầu của sản phẩm
cuối, nhưng thường là dùng giảm giá thành.
Name : Trần Hưng Cường (Mr.) called W.CUONG
Add : District 10 - Hồ chí minh city - ViệtNam.
Email: sapa_chemicals@yahoo.com
Email: sapa_chemicals@yahoo.com
Tel : +84909919331 <> +84907-919-331
skye : sapa_chemicals
yahoo: sapa_chemicals
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét
Thanks
THC
Call me: +84909-919-331
Email: thchemicals@gmail.com