增塑劑是指添加到高分子聚合物中增加材料塑性、賦予制品柔軟性的功能性化工產(chǎn)品,也是迄今為止產(chǎn)能和消費(fèi)量最大的塑料助劑,在聚氯乙烯中應(yīng)用尤為廣泛。目前,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的石油基增塑劑鄰苯二甲酸酯類增塑劑（DOP、DINP等）屬于單體型增塑劑,雖然增塑效率較高,但是該類增塑劑耐遷移性能差,遷移到環(huán)境中后,不僅會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染,也會(huì)借由呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)進(jìn)入到人體內(nèi)部,從而影響人體健康。隨著人們對(duì)塑料制品衛(wèi)生、環(huán)保、高性能等要求的日益提高,開發(fā)可替代傳統(tǒng)石油基鄰苯類增塑劑的無(wú)毒、環(huán)保、高效的生物基增塑劑成為增塑劑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文以丁二酸與不同二元醇為原料,制備了一系列低聚型聚酯增塑劑,并利用環(huán)氧基團(tuán)的開環(huán)反應(yīng)制備了環(huán)氧大豆油改性的聚酯增塑劑。研究了聚酯側(cè)鏈結(jié)構(gòu)及改性方法對(duì)低聚型聚酯增塑性能和耐久性能的影響。首先,以丁二酸和含不同側(cè)鏈官能團(tuán)的二元醇為原料,設(shè)計(jì)合成了一系列低聚型聚酯增塑劑。利用拉伸性能測(cè)試、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試和耐久性測(cè)試等研究了聚酯側(cè)鏈的甲基、鄰二甲基、乙基和含Cl基團(tuán)等官能團(tuán)對(duì)低聚型聚酯增塑效果和耐久性的影響。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)在聚酯側(cè)鏈上引入含Cl基團(tuán)后,聚丁二酸己二醇-... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鄰苯二甲酸酯類增塑劑分子結(jié)構(gòu)

繁７ü嫻腦鏊薌烈丫?仍諉冀轠21]。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的單體型增塑劑環(huán)保性差，且不利于人們的健康。開發(fā)設(shè)計(jì)高性能的環(huán)保型增塑劑已經(jīng)成為行業(yè)熱點(diǎn)。在目前已經(jīng)商品化的環(huán)保型增塑劑中主要有植物油類、檸檬酸酯類、聚酯類等[30]。在歐、美等較為發(fā)達(dá)國(guó)家，TBC、ESO、聚酯等環(huán)保增塑劑的使用量已占總增塑劑的20%以上，但是在我國(guó)環(huán)保增塑劑的使用占比不足3%[9]。當(dāng)前，雖然我國(guó)工業(yè)上依然以PAEs作為聚氯乙烯的主要增塑劑，但是，隨著綠色化工概念的深入發(fā)展，環(huán)保增塑劑在未來(lái)將有較大的發(fā)展空間。1.2.2檸檬酸酯類增塑劑圖1-2檸檬酸酯類聚酯增塑劑分子結(jié)構(gòu)Figure1-2molecularstructureofTBC檸檬酸酯類增塑劑，該類增塑劑是由生物基原料制得的單體型小分子增塑劑[31]。該類增塑劑與PVC相容性較好，是一類安全、環(huán)保的通用型增塑劑，被廣泛地應(yīng)用于飲品容器、醫(yī)用器具以及個(gè)人衛(wèi)生用品等方面[32]。其中代表型的產(chǎn)品有乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)、檸檬酸三丁酯(TBC)[23,33]，該類增塑劑對(duì)人體沒有毒害、合成原料可再生且增塑效果較好，擁有著廣泛的應(yīng)用前景[34]。但是TBC對(duì)分子量為360.44，同樣也屬于單體類增塑劑，其增

低聚型聚酯增塑劑的合成、改性及性能研究6塑PVC試樣的耐久性仍有待提升[23]。1.2.3聚酯類增塑劑聚酯類增塑劑是以二元酸和二元醇為原料經(jīng)酯化和縮聚制得，其分子量較單體型增塑劑要高，相比于其他增塑劑來(lái)說(shuō)，與PVC的分子量更為接近，與PVC相容性更佳[35]。同時(shí)通過改變聚酯合成原料，可以對(duì)聚酯的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，改變其增塑性能[36]。圖1-3PHS、MHA增塑機(jī)理示意圖[37,38]Figure1-3PlasticizingmechanismofPHSandMHA聚酯類增塑劑為環(huán)保且安全的聚合型增塑劑[27]。除增塑效果較好外，聚酯類增塑劑最大的特點(diǎn)就是其增塑PVC試樣的耐久性極佳，其又有“永久性增塑劑”之稱[33]，尤其適合制備需添加較多增塑劑的軟質(zhì)PVC。XinhuaZhang[39]等以丁二酸和碳鏈長(zhǎng)度不同的二元醇為原料合成了一系列聚酯增塑劑，并研究了不同分子量聚酯對(duì)增塑聚氯乙烯性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)聚酯增塑劑的增塑效果與聚酯中的羰基密度和聚酯的分子量有關(guān)。在所合成丁二酸類增塑劑中聚丁二酸己二醇的綜合增塑效果較好；聚酯分子量在4000左右時(shí)增塑劑增塑效果較優(yōu)。研究發(fā)現(xiàn)，相比單體性石油基增塑劑DOP，聚酯增塑劑的耐久性極佳，同時(shí)，聚酯增塑PVC后，也提高了PVC材料的的熱穩(wěn)定性。ShufangJi[38]等以1,6-己二酸和馬來(lái)酸為原料，合成了一種生物基增塑劑馬來(lái)酸己二醇酯（MH），并借助硅氫反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行了改性。結(jié)果表明，硅氫改性有效地提高了聚酯增塑劑的塑化效率，使增塑劑/PVC體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低、斷裂伸長(zhǎng)率提高。通過溶解度參數(shù)測(cè)試和分析發(fā)現(xiàn)所合成有機(jī)硅改性聚酯增塑劑與PVC相容性優(yōu)于DOP。歐、日、美等發(fā)達(dá)國(guó)家的聚酯增塑劑消費(fèi)量約占增塑劑消費(fèi)總量的10%，我國(guó)聚酯增塑劑的發(fā)展較晚，目前已商品化的聚酯增塑種類較少，且產(chǎn)品質(zhì)量與生

【參考文獻(xiàn)】：
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