CHẤT HÓA DẺO: Phathalate; Acid béo diester; Phosphate; Epoxide; Hoá dẻo polymeric; nhựa PVC; màng sơn, keo dán, nhựa alkyd

 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