Chất phụ gia chất hóa dẻo nhóm 1

KÍNH CHÀO CÔ VÀ CÁC BẠN


BỘ MÔN : PHỤ GIA NHỰA

Đề Tài: CHẤT HÓA DẺO VÀ ỨNG DỤNG
Nhóm sinh viên thực hiện : NHÓM 1
Giảng viên hướng dẫn :


Nhóm 1


Nội dung

1

Khái niệm và vai trò của chất hóa dẻo

2

Cơ chế của chất hóa dẻo

3

Phân loại chất hóa dẻo

4

Một số chất hóa dẻo thông dụng

5

Ứng dụng chất hóa dẻo vào thực tế - Các yếu tố đánh giá chất hóa
dẻo


1
 Khái niệm
Chất hoá dẻo (Plasticizers) là những chất khi cho vào vật liệu làm tang
độ mềm dẻo của vật liệu (Tăng độ mềm dẻo của mạch polymer ).
Hàm lượng : 0,5 – 10% tính theo tỉ lệ 100% cao su. Tùy vào trường hợp
đặc biệt có thể dùng với hàm lượng từ 10 – 50 %.


 Vai trò
Làm cho hỗn hợp linh động (cấu tạo mạch linh động hơn )và mềm dẻo hơn
(dễ nóng chảy hơn)  dễ gia công.
Cải thiện tính chất :

 Làm giảm độ nhớt
 Nhiệt độ chuyển thủy tinh và modul đàn hồi cho sản phẩm.
Cũng làm thay đổi một số tính chất hóa học cơ bản của vật liệu được hóa
dẻo.
Nhược điểm: Dễ di chuyển ra ngoài, cần lưu ý cẩn thận khi tiếp xúc.


 Chức năng
 Hóa dẻo polymer
 Đảm bảo dễ gia công.
 Mở rộng phạm vi tính chất.

 Duy trì cải thiện tính dẻo ở nhiệt độ thấp.
 Chất hóa dẻo sử dụng nhiều trong công nghệ PVC ( 80%) (
cứng, mềm). Không thể gia công nếu không có phụ gia.


2
 

Chất hoá dẻo được sử dụng từ thế kỷ 19. Nhưng đến năm 1930 mới có lý
thuyết hoá dẻo
Nhiều cơ chế chất hoá dẻo được đề nghị bởi các nhà hóa học. Gồm các lý
thuyết:
 Thuyết bôi trơn.
 Thuyết gel
Thuyết nhớt
 Thuyết thể tích




Thuyết Gel:
 Cấu trúc gel là tổ ong, ba chiều, hình thành bởi sự gắn kết của các
đại lượng dọc theo chiều dài.
 Độ cứng của nhựa chưa hóa dẻo trong không gian.
 Hóa dẻo làm giảm số lương tương đương đối với liên kết polymer –

polymer, giảm độ cứng của polymer.


•

Cân bằng động solvat – khử solvat xảy ra khi chất hóa dẻo khuếch tán qua
cấu trúc polymer, mở tạm thời các vị trí tiếp xúc polymer – polymer, di
chuyển  tổ ong 3 chiều. Cấu trúc này đóng lại ở vị trí khác so với mạch
polymer ban đầu.

•

Trong polymer hóa dẻo tồn tại cân bằng động solvat – khử solvat của polymer bởi chất
hóa dẻo – kết tụ của chính các mạch polymer. Các phân tử polymer và chất hóa dẻo
tham gia vào cân bằng solvat–khử solvat trong lúc đại phân tử polymer gắn vào hoặc
tách a ở cân bằng kết tụ - phá kết tụ.


3
Chất hóa dẻo
Chất dẻo vật lí

Chất dẻo hóa 
học

Không làm thay đổi bản chất hóa học, trọng lượng

Làm thay đổi bản chất hóa học, trọng lượng phân tử

phân tử cao su.

cao su.

Len lỏi vào lỗ hổng giữ các Mạch phân tử  làm yếu

Phản ứng với các mắc xích trong mạch  cắt đứt

lực liên kết giữa các mạch phân tử.

mạch

Bị đào thải ra bên ngoài trong quá trình sử dụng

 Làm giảm trọng lượng phân tử


4
 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.


Dibutyl phthalate:
C6H4[COO(CH2)3CH3]2
Ký hiệu:DBP
Công thức PT:

•

•

Một

số alcohollàsửchất
dụng
phản
ứngsửnày
là: nhiều
butyl, nhất,
hexyl,bằng
octyl,
Phathalate:
đa trong
năng và
được
dụng
undecyl,
bezyl.
Alcohol tạo
béothành
có thểchất
là loại
cáchnonyl,decyl,
cho anhydric
phthalictridecyl,
phản ứng
với alcohol,
có độ
mạch
haycông
nhánh.
sử dụng
hỗn hợp

vì
tương
hợpthẳng
tốt, gia
dễ, Người
ổn địnhtanhiệt
độ thấp,
kémalcohol
bay hơi,thay
ổn định
chỉvàdùng
1 loại.
nhiệt
ổn định
quang, chi phí thấp.


 Acid béo diester:
Ester của acid béo dicarboxylic (adipates) cho phép PVC có độ mềm dẻo tuyệt
vời ở nhiệt độ thấp.

Độ 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 tang
Độ kháng dầu và kháng dung môi thường rất kém. Thường dùng chất hoá dẻo
ổn định nhiệt dioctyl adipate.


Di-2-ethyhexyl adipate (dioctyl adipate)

•
•

Ký hiệu:DOA
Công thức PT


 Phosphate:
Chất hoá dẻo ester của acid phosphoric thường dùng khi có yêu cầu
kháng
cháy.
Khi
cấu trúc hoá dẻo thay đổi từ triaryl vòng thơm đến triaryl béo thì

Loại thường dùng là triaryl (dựa trên cấu trúc thơm isopropyl phenol,
độ linh động
nhiệt trialkyl
độ thấp (đi
được
cải thiện
trong
khidecyl)
tính kháng
hoá hỗn
chấthợp
và
tert-butyl
phenol),
từ alcohol
béo

octyl,
hay dùng
alkyl-aryl phosphate.
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.


 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

 Hoá dẻo polymeric:
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


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.


5
 

 Dioctyl

phthalate (DOP)

 Công thức phân tử:

 Danh pháp :Bis(2-ethylhexyl) phthalate


 Dioctyl phthalate (DOP) có thể được sử dụng như một tác nhân làm mềm,
chẳng hạn như để làm cho sản phẩm dễ dàng hơn để hồi phục và khó chịu thay
đổi hình thức dưới áp lực, mà không ảnh hưởng của các chất dẻo.
Nó được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất phim nhựa, dây điện, các sản
phẩm nhựa khuôn và được sử dụng trong các loại sơn. Nó có các ứng dụng trong
ngành công nghiệp ô tô, xây dựng và vật liệu xây dựng, đặt biệt là trong các thiết
bị y tế (túi máu và thiết bị lọc máu)


Ứng dụng của DOP trong nhựa PVC
Dioctyl phthalate dùng làm chất hóa dẻo cho nhựa PVC. Tạo ra các tính

chất chung có lợi cho quá trình gia công và sử dụng


 Các phương pháp gia công màng PVC hóa dẻo đặc trưng gồm cán

láng (như: mái nhà), ép đùn khuôn kéo sợi (các loại cửa lò xo) và ép đùn –
thổi màng (màng bao bì). Thường dùng Diocthyl phthalate trong quá trình
tạo các loại màng tự dính.


Dùng trong dây cáp và dây điện: thường được sản xuất bằng ép đùn.
Các lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của các loại dây cáp và dây điện là
xây dựng, xe hơi và điện tử.
PVC hóa dẻo dùng để cách ly, bao bên ngoài và cũng dùng làm chất độn
bên trong cho các tấm chì lợp nhà.
Nhựa PVC có thể chứa từ 1% đến 40% Dioctyl phthalate



Các Yếu Tố Đánh Giá Chất Hóa Dẻo

•

Hiệu quả dẻo: nồng độ hóa dẻo càng cao  vật liệu càng mềm dẻo
kích thước hóa dẻo càng lớn  hiệu ứng hóa dẻo giảm

•

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