1、18 _：-r=程塑料应用 2004年，第32卷，第l期DOP与DBP对PVC糊树脂性能影响的比较王圣武 韩永芹(南京立汉化学有限公司，南京2llloo) (北京化工大学，北京100029)摘要 为指导利用PVc糊树脂制备不同制品时设计合理的配方，探讨了DOP与DBP两种常配合使用的增塑剂对PVC糊树脂性能的影响。实验结果表明，随着DOP、DBP用量的增加，制品的拉伸强度下降，断裂伸长率提高，当DOPDBP配合体系配比为1：l时，制品的拉伸强度和断裂伸长率比较理想。DOP对硬度的影响大于DBP，DBP对撕裂强度的影响大于DOP，当DOPDBP配合体系中DOP含量增加时，制品的硬度和撕裂强度提高
2、。关键词 DOP DBP PVc糊树脂 增塑剂 拉伸强度撕裂强度硬度 断裂伸长率聚氯乙烯(PVC)糊树脂，又名乳液法PVc，或称糊状PVC。PVC糊树脂o是粒径为0120“m胶乳粒子的堆聚体。在增塑剂中易解碎成原始胶乳粒子而成为稳定的糊料。PVC糊树脂主要用于加工涂覆人造革、壁纸、彩色钢板、泡沫地板，浸渍长筒靴、手套，搪塑或旋转浇铸的玩具、人像、人造瓜果样品、塑料花等。另外还可用于配制涂料、胶粘剂、油墨和密封材料。细粒径(O0202“m)胶乳粒子的PVC糊树脂可用于挤出或压延加工生产管材、型材、板材、薄膜、薄片等，亦可用烧结法生产微孔电池隔板。PVC糊树脂有加工设备价廉、模具简单便宜、发泡容易
3、、可制成特别形状、制品加工受热次数少，并可少量、多品种进行生产等特点，应用非常广泛。但是其产品性能受塑化温度、塑化时间等加工工艺条件及配方中组分的影响较大，给配方设计带来一定的困难，而目前可用于指导生产的有关PVc糊树脂与塑化温度、塑化时间，以及配方中各组分相互影响的理论还不够完善。笔者通过改变增塑剂类型与配比及配方中的组分用量，得出DOP与DBP的用量及二者比例与PVC糊树脂的物理力学性能的关系，为设计合理配方提供理论依据和适当的指导。1 实验部分11 原材料PVC糊树脂：P450，天津化工厂；邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、有机锡102、超细碳酸钙均为市售工业品。1
4、2仪器万能材料试验机：1158型，英国INSTRON公司；邵氏A硬度计：XDS一1型，营口市材料试验机J；恒温干燥箱：1013型，上海实验仪器厂。13试样制备按一定配比将增塑剂、稳定剂、PVC糊树脂及填料混合均匀，用小型真空泵抽真空脱泡，得备用料。将备用料倒入模具中，在温度170保持710min，待塑化成型后用切片机制取试样。14性能测试拉伸性能按GBT 634486测试；邵氏硬度按GBT 241l一89测试；撕裂强度按GBT 1080889测试。2结果与讨论21增塑剂的选择邻苯二甲酸酯类增塑剂是PVc糊树脂较常用的增塑剂，常用的品种有DOP、DBP、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸
5、二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)等。其中，DOP是最为普遍采用的增塑剂，它性能全面，广泛应用于各种PVC，通常用作主增塑剂；DBP与PVC的相容性好，但具有较大挥发性，对PVC糊树脂粘度影响较大。笔者选择DOP与DBP作为PVC糊树脂的增塑剂。22增塑剂对制品拉伸强度的影响221 DOP与DBP加入量对制品拉伸强度的影响图1为增塑剂加入量对制品拉伸强度的影响。由图1可见，随着DOP、DBP用量的增加，制品的拉伸强度呈下降趋势，且DBP下降的幅度明显快于DOP，这是由DOP、DBP本身的性质决定的。作为小分子增塑剂，这两者的增塑机理基本上是一致的。小分子增塑剂通常为油状液体，加入
6、PVC糊树脂中后，经过塑化，液体增塑剂扩散到PVc大分子间，形收稿日期：2003-0806万方数据王圣武，等：DOP与DBP对PVC糊树脂性能影响的比较 19舟山苫越嘿廷趔增塑剂加入撼份一增塑剂为DOP；一增塑剂为DBP图l 增塑剂加入量对制品托伸强度的影响成均匀的、具有一定柔软性的材料J。由于DBP的分子量较小、分子极性大于DOP，DBP对PVC的溶剂化程度高于DOP，所以当加人量较大时，制品的拉伸强度下降较快。222 DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品拉伸强度的影响当PVC糊树脂为100份，DOP+DBP=80份时，DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品拉伸强度的影响见
7、图2。图2 DOP禽量对制品拉伸强度的影响由图2可见，当增塑剂总量不变的时候，DOP和DBP的含量各占50时，会出现一个比较平缓的峰，这种现象表明，DOPDBP的配合体系有一个最佳配比，这个配比约为1：l，此时制品的拉伸强度达到最大。23增塑弃】对制品断裂伸长率的影响231 DOP与DBP加入量对制品断裂伸长率的影响图3为增塑剂加入量对制品断裂伸长率的影响。由图3可见，随着DOP和DBP加入量的增加，制品的断裂伸长率呈增大的趋势。这是由于当增塑剂加人PVc中，经搅拌，低分子的增塑剂进入PVc树脂粒子内部，被粒子吸收。树脂粒子发生溶胀，当升温时就凝胶化了2。因为DOP与DBP属于低分子物质，与树
8、脂结合时，使树脂软化，具有弹性。这样PVC糊树脂制品就具有了橡胶的特征。断裂时伸长率就会很大。摹料业哥群蔷增塑剂加入量份一增塑剂为DOP：增塑剂为DBP图3增塑剂加入量对制品断裂伸长率的影响232 DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品断裂伸长率的影响当PVC糊树脂为100份，DOP+DBP=80份时，DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品断裂伸长率的影响见图4。零褂型壁碟蔷DOP含量图4 DOP含量对制品断裂伸长率的影响由图4可知，随着DOP加入量的增加，制品的断裂伸长率会出现一个平缓的峰。说明在增塑剂加入总量一定的情况下，DOP和DBP的加入量在一定比例下会使断裂伸长率达到
9、一个最好的效果。这个最佳的比例约为1：1。之所以会出现这种情况是由DOP和DBP本身的性质决定的。24增塑剂对制品邵氏A硬度的影响241 DOP与DBP加入量对制品邵氏A硬度的影响图5为增塑剂加入量对制品邵氏A硬度的影响。由图5可明显地看到，当DOP、DBP的用量增加。制品的邵氏A硬度呈明显下降趋势。DOP、DBP的用量开始加大时，制品的邵氏A硬度下降幅度大；DOP、DBP的用量继续加大时，制品的邵氏A硬度变化渐趋平缓，变化的幅度越来越小，这是因为此时增塑PVC的分子链之间形成了三维网状结构所致。由图5还可知，DOP对硬度的影响比DBP稍大。242 DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制
10、品邵氏A硬度的影响当PVC糊树脂为100份，DOP+DBP=80份时，万方数据20 工程塑料应用 2004年，第32卷，第l期剑醋噬口增魍剂加入量份一增塑剂为DOP；一增塑剂为DBP图5 增塑剂加入量对制品邵氏A硬度的影响DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品邵氏A硬度的影响见图6。越酗忸箍DOP含量图6 DOP含量对制品邵氏A硬度的影响由图6可看到，当DOP在增塑体系中的含量加大时，制品的邵氏A硬度呈逐渐升高的趋势。这是因为在DOPDBP增塑体系中，由于DOP的分子量大于DBP的分子量，而且其粘度也大于DBP的粘度，所以当增塑剂的总量不变时，DOP的含量越大则制品的硬度越大。但是由于
11、DBP的迁移性和抽出性均大予DOP，所以在制品中很少单独用作增塑剂3|。25增塑剂对制品撕裂强度的影响251 DOP与DBP加入量对制品撕裂强度的影响图7为增塑剂加入量对制品撕裂强度的影响。增援剂加人量份一增塑剂为DOP；增麴剂为DBP图7增塑剂加入量对制品撕裂强度的影响由图7可见，随着DOP、DBP加入量的增加，制品的撕裂强度越来越小，但是变化趋势却越来越趋平缓。作为处于粘弹态的增塑PVC，随着增塑剂含量的增大，大分子之间的作用力减小，抵抗外力的能力不断下降。但在保持三维网状结构的情况下，仍有相应的撕裂强度”J。252 DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品撕裂强度的影响当PVC糊树
12、脂为100份，DOP+DBP=80份时，DOP在增塑体系(DOPDBP)中的含量对制品撕裂强度的影响见图8。日厶羔魁嘿磔蠢DOP含量图8 DOP含量对制品撕裂强度的影响由图8可以清楚地看到，随着DOP在增塑体系中的含量增加，制品的撕裂强度呈上升的趋势，这是因为DOP的分子进入PVC大分子后，在撕裂时所需要的能量比DBP大。3 PVC增塑糊的应用通过研究增塑剂DOP与DBP的配比对PVC糊树脂性能的影响，进而了解各种配比与性能之间的关系，以获得最佳的综合性能。参考本研究结果设计合理配方，得到的PVC增塑糊经搪塑、旋转模塑、浸渍成型、发泡等工艺可以制作汽车座手靠、仪表板表皮、换挡器套、座椅垫等汽车
13、内装饰件，这些内装饰件都能如实复制精致的模具表面图案和构型，都具有良好的耐热性、抗冲击性、抗撕裂性，而且手感和外观良好。同时利用这种增塑糊配制胶粘剂可以用来粘接某些汽车部件。4结论(1)DBP对PVC制品拉伸强度的影响比DOP大，当DOPDBP配合体系在配比为l：l时，其制品拉伸强度达到最大。(2)DBP对PVC制品断裂伸长率的影响比DOP大，当DOPDBP配合体系在配比为1：1时，其制品的断裂伸长率达到最好效果。(3)DOP对PVC制品硬度的影响比DBP大。提高DOPDBP配合体系中DOP的比例，可使制品硬度增大。(4)DOP、DBP加入量的增加，使制品的撕裂强度下降，当DOPDBP配合体系
14、中DOP比例加大时，其制品的撕裂强度提高。(5)本研究结果可为制备不同制品设计合理配方提供理论依据和适当的指导。睾8765复雠暇谋鞲万方数据工圣武，等：DOP与DBP对PVc糊树脂性能影响的比较参考文献l欧京阳，佟波阚内外PVc糊树脂生产现状、市场需求与预测辽宁化T，2002，3l(3)：1132朱伟平增翅剂对旋转模塑用PVc增塑糊性能的影响聚氯乙烯，1998(6)：623谭天命常用的PVc增塑荆与其塑料的性能之间的关系聚氯乙烯，1996(5)：484 Marcilla A，Garcia J C，Beltran M Study of the now propenies andthe 89ein
15、g pmcess in PVC plastisols fmm conlmercial PVC resinsEumpean P0lymer Joumal，1997，33(5)：753CoMPARISoN oF THE INFLUENCE oF DoP AND DBP oN THEPRoPERTY oF PVC PASTE RESINWang Shengwu Han Yon则in(Nanjing Lihan Chemical CoLt(1，Nanjing 21l loo，China) (Beiji“g Universiy of Chemical Technology，Be妇ing lO0029，C
16、hina)ABSTRACT To instmct the mtional fo跚ulation in the design of the deferent products made with PVC resin，the innuence ofthe two common plasticizers DOP and DBP on the property of PVC paste resin is discussed The test result showes that the tensilestren殍h of the pmduct decreases and the elongation
17、at break increases with the increase of DOP and DBP contents，when DOPDBP=ll，the tensile stren昏h and the elongation at break of the product are more desirable，the innuence of DOP on the hardness of theproduct is greater than that of DBP and the influence of DBP on the tear strength is#；reater than th
18、at of DOP，when the content of DOPis more than DBP。the hardness and the tear strength of the product increaseKEYWoRDS DOP，DBP，PVC paste resin，plasticizer，tensile stren时h，tear stren殍h，hardness，elongation at break专营进口橡塑新材料一广朋达公提高企业产品的高性能价格比的专寐(乙烯乙酸乙烯酯)共聚物(EVAc) 高分子聚异丁烯(PIB)EVAcc0 EnBAc0三元共聚物 用途：作粘合剂及密封
19、材料、防老化性物体，矿物油增粘添加剂，电绝缘用途：塑料和橡胶共混改性。涂履、吹塑、注鞠或挤出制品，三元共聚物 材料，改善橡塑制品的低温性能。主要用于改性Pvc和ABs。 三元乙丙橡胶(EPDM)(乙烯丙烯酸乙酯)共聚物EEAK，俗称EEA) 聚烯烃弹性体(POE)用途：包装材料、医疗用品、EEA热熔胶粘合剂、管材制造、共混改性。 用途：改性PP、PE、Pc，用于提高塑料的摅冲击强度和柔韧性。苯乙烯嵌段共聚物(sBS、SEBS、SIS) l乙烯丙烯酸)共聚物(EAK俗称EAAl用途：胶粘剂，塑料和橡胶改性、沥青改性、各种弹性橡胶制品。 用途：电缆屏蔽带，塑料改性、热封复合，可降解淀粉基塑料。无定
20、形烯烃共聚物(APAO) 聚乙烯蜡PEx)用途：卫生用品粘合剂、压敏胶类、沥青卷材改性、橡塑改性。 用途：橡塑加工填充剂、分散剂、内润滑荆等。本公司产品品种繁，详细资料请来电索取，欢迎垂询!地址：广州市流花路61号前座二棱 邮编：510160 传真：02036237426电话：02036234969 手机：1360000813l 13602809980 联系人：缪先生r+”十+。+”+“+“+”+”+“+”+”+”+。+”+。+。+。+”+。北京普剩宏域化垂本公司为中科院化学所关系企业，技术力量雄厚；是关圄大湖化学公司(世界上产量领先的溴系阻燃剂生产厂)在中国(港澳台地区除外)的经销商。在北京
21、、上海、广州设有i仓库。常年提供现货服务l l双酚A(适于iA碳酸酯齐聚；且燃Pc用)系t+E、超韧尼龙增t085 t；068 i，m +。+。+。+万方数据DOP与DBP对PVC糊树脂性能影响的比较作者： 王圣武， 韩永芹作者单位： 王圣武(南京立汉化学有限公司,南京,211100)， 韩永芹(北京化工大学,北京,100029)刊名： 工程塑料应用英文刊名： ENGINEERING PLASTICS APPLICATION年，卷(期)： 2004,32(1)被引用次数： 2次参考文献(4条)1.欧京阳,佟波 国内外PVC糊树脂生产现状、市场需求与预测期刊论文-辽宁化工 2002(3)2.朱伟
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