PVC의 가소제는 무엇입니까?

폴리 비닐 클로라이드 (PVC)는 세계에서 가장 널리 생산되고 다재다능한 플라스틱 중 하나입니다. 그러나 순수한 형태로 PVC는 단단하고 부서지기 쉬운 재료입니다. 잠재력을 최대한 발휘하고 응용 프로그램을 확장하려면 가소제 통합되어 있습니다. 가소제는 유연성, 작업성 및 확장 성을 향상시키기 위해 중합체와 혼합 된 첨가제, 전형적으로 높은 보일링 지점 유기 에스테르입니다. PVC의 맥락에서, 가소제는 기본적으로 물리적 특성을 변형시켜 부드럽고 유연하며 방대한 범위의 제품에 훨씬 더 적응할 수 있습니다.

가소화 메커니즘

PVC 구조의 핵심은 긴 중합체 사슬로 구성됩니다. 단단한 PVC에서, 이들 사슬은 강한 분자간 힘에 의해 단단히 포장되어 함께 고정되어 있으며, 극성 탄소 염소 결합으로 인해 주로 쌍극자-쌍극자 상호 작용. 가소제가 첨가되면, 그 분자는 이들 PVC 중합체 사슬 사이에 산재된다. 이 삽입은 중합체 매트릭스 내의 자유 부피를 효과적으로 증가시키고 사슬을 함께 고정하는 분자간 힘을 약화시킨다.

이 "윤활"효과를 통해 PVC 체인은 낮은 온도와 외부 힘이 적은 상태에서 서로 자유롭게 움직일 수 있습니다. 결과적으로, 유리 전이 온도 ( ${티}_g$ PVC의)가 낮아집니다. 그만큼 ${티}_g$ 중합체가 단단하고 부서지기 쉬워지는 온도이며, 그 위에는 더 고무적이고 유연 해집니다. 낮추어 ${티}_g$ , 가소제는 PVC가 가소제의 유형 및 농도에 따라 실온 및 영하 온도에서도 유연하고 실행 가능한 상태를 유지할 수있게한다.

PVC에서 가소제의 주요 기능 및 이점

PVC에 가소제를 추가하면 몇 가지 중요한 이점이 있습니다.

• 유연성과 부드러움 향상 : 이것은 가장 두드러진 기능으로, PVC가 케이블, 호스 및 필름과 같은 구부릴 수있는 응용 분야에서 PVC를 사용할 수 있습니다.

• 개선 된 처리 성 : 가소제는 PVC의 용융 점도를 줄여서 압출, 캘린더링, 사출 성형 및 기타 제조 기술 중에 처리하기가 더 쉬워집니다. 이는 처리 온도와 에너지 소비가 낮아집니다.

• 확장 성과 탄력성 향상 : 가소 화 된 PVC는 파괴없이 신장 및 변형 될 수 있으며, 이는 합성 가죽, 코팅 된 직물 및 의료 튜브와 같은 응용 분야에 필수적입니다.

• 감소 된 Brittleness : 그들은 충격이나 저온에서 재료가 갈라 지거나 산산이 부서지는 것을 방지합니다.

• 내구성과 장수 : 유연성을 부여함으로써 가소제는 다양한 환경에서 PVC 제품의 전반적인 내구성과 수명에 기여할 수 있습니다.

• 명확성 및 표면 마감화 개선 : 경우에 따라 가소제는 PVC 제품의 투명성 및 표면 미학을 향상시킬 수 있습니다.

PVC에 사용되는 가소제의 유형

역사적으로 PVC의 가장 일반적인 가소제는 그랬습니다 프탈레이트 , 특히 Di- (2- 에틸 헥실) 프탈레이트 (DEHP 또는 DOP) 및 디비이 노 닐 프탈레이트 (DINP). 그러나 환경 및 건강 문제가 커지면 가소제 유형이 다각화되었습니다.

가소제의 일반적인 범주는 다음과 같습니다.

• 프탈레이트 : 일부 고 분자량 프탈레이트 (DINP, DIDP, DPHP)는 여전히 널리 사용되지만, 특정 민감한 응용 분야 (예 : 장난감, 의료 기기)에서의 사용은 잠재적 인 건강 영향으로 인해 제한되거나 단계적으로 폐지됩니다.

• Terephthalates : 예를 들어 Dioctyl Terephthalate (DOTP 또는 DEHT)와 같은 프탈레이트의 대안으로 사용되며, 더 유리한 독성 학적 프로파일로 유사한 성능을 제공합니다.

• 간단 : 예를 들어 DIOCLED ADIPATE (DOA)와 같은 저온 유연성이 우수합니다.

• Trimellitates : 이들은 우수한 영구성과 변동성이 낮아서 와이어 및 케이블 단열과 같은 고온 응용에 적합한 고 분자량 가소제입니다.

• 감귤류 : 독성이 낮기 때문에 식품 포장 및 의료 기기와 같은 민감한 응용 분야에서 종종 사용됩니다. 예는 트리 에틸 시트 레이트 (TEC) 및 트리 부틸 구연산염 (TBC)을 포함한다.

• 에폭시 화 된 대두유 (ESBO) : PVC에서 2 차 열 안정제 역할을하는 바이오 기반 가소제.

• 중합체 가소제 : 탁월한 영속성과 추출에 대한 저항성을 제공하는 고 분자량 에스테르는 내구성있는 제품과 까다로운 환경에 적합합니다. 그러나, 이들은 단량체 가소제보다 가소 화에 덜 효율적이다.

• 바이오 기반 및 지속 가능한 가소제 : 환경 의식과 규제 압력에 의해 주도되는 재생 가능한 자원에 중점을 둔 새로운 범주.

특정 가소제 또는 가소제의 혼합은 최종 PVC 제품의 원하는 특성, 가공 조건, 비용, 규제 요구 사항 및 환경 고려 사항에 따라 다릅니다.

가소제 선택 및 사용에 대한 고려 사항

PVC 응용 프로그램에 적합한 가소제를 선택하는 것은 복잡한 요인의 상호 작용이 필요합니다.

• 능률: 원하는 수준의 유연성을 달성하기 위해 얼마나 많은 가소제가 필요합니까?

• 영구: 가소제는 시간이 지남에 따라 PVC 매트릭스 내에서 얼마나 잘 유지되어, 이동, 휘발 또는 추출에 저항합니까? 이것은 장기 성능에 중요합니다.

• 호환성: 가소제는 PVC와 호환되어야합니다. 즉, "꽃"이 아니라 표면에서 섞어야합니다.

• 저온 유연성 : 실외 응용 분야 또는 추운 기후의 경우, 가소제의 저온에서 유연성을 유지하는 능력이 중요합니다.

• 휘발: 가소제가 PVC에서 증발하는 경향으로 인해 시간이 지남에 따라 경화 될 수 있습니다.

• 마이그레이션 저항 : 가소제가 PVC 내에 머무르고 인접한 재료로 이동하지 않는 능력으로, 이는 PVC의 끈적 끈적, 염색 또는 취화를 유발할 수 있습니다.

• 화학 저항 : 오일, 그리스 및 기타 화학 물질에 대한 저항.

• 가연성 : 일부 가소제는 PVC의 가연성 특성에 영향을 줄 수 있습니다.

• 독성 및 규제 준수 : 건강 및 안전 규정 준수, 특히 인간, 음식 또는 물과의 접촉과 관련된 응용 분야.

• 비용: 경제적 생존력은 항상 산업 응용 분야에서 중요한 요소입니다.

결론적으로, 가소제는 대다수의 PVC 제형에서 없어서는 필수적인 성분이며, 본질적으로 강성 중합체를 매우 다재다능하고 적응 가능한 물질로 변환한다. 그들의 신중한 선택과 정확한 통합은 원하는 성능 특성을 달성하고 현대 생활에 필수적인 수많은 PVC 제품의 장수와 안전을 보장하는 데 가장 중요합니다.