1　前言

　　聚氯乙烯(PVC)是我国塑料工业主要原料之一,目前年产量一百多万吨。PVC制品加工中需要消耗大量增塑剂。虽然我国主增塑剂如DOP等产品生产已具规模,但由于价格较高,因而与PVC树脂具有良好相溶性的代用(辅助)增塑剂受到塑料加工行业尤其是中小型企业的欢迎,此外,废旧PVC制品的回收利用也为中低档代用增塑剂提供了应用机会。

国外早已发现石油和煤焦油中某些馏份经过加工、精制,可生产多种规模的增塑剂和填充剂,八十年代,由于邻苯二甲酸酐、长链脂肪烃价格上涨,芳烃型增塑剂由于价格优势,具有一定的市场,这些增塑剂芳烃含量50～95%,苯胺点低于5℃,运动粘度在98～90℃为4～20mm2/s,如纽约的CrowleyChemical公司生产三种芳烃型增塑剂,能部分代替主增塑剂,对乙烯基塑料及多种合成橡胶有很强的溶解能力和极好的相溶性,在深色塑料制品中可添加40～50份,同时,由于其电性能优于DOP,可以做深色乙烯基电缆的护层。

国内,七十年代末燕山石化公司研究院开发的催化柴油用二甲亚砜(DMSO)为溶液抽提,分离催化柴油中的芳烃,切割二、三线芳烃馏份段,经精制得淡黄色的芳烃油作芳烃型增塑剂。在PVC制品中替代部分DBP,获得良好的经济效益。湖北、四川成都等地也有类似产品的生产。炼油厂有着丰富的芳烃资源,如催化裂化重质芳烃中芳烃含量高达90～95%,它们和PVC树脂有良好的相溶性,其分子结构本身也具有增塑性。为了开发炼厂石油芳烃的利用途径,满足塑料加工行业的需求,我们进行了以石油芳烃为原料制备PVC辅助增塑剂的研究工作。

2　AP型PVC辅助增塑剂的制备

2.1　原料的性质

　　我厂三种富含芳烃原料的性质见表1。

2.2　AP型PVC辅助增塑剂的制备及其性质

　　由芳烃原料的性质可见,这些馏份油颜色普遍较深,有的凝固点高,储运、使用不方便;有的闪点低,加工安全性不好,需进一步加工处理。我们采取不同的工艺路线,经过简单精制,脱除胶质及硫、氮等非理想组分,改善颜色,提高加工安全性,得到淡黄色透明的芳烃增塑剂样品AP-Ⅰ
、AP-Ⅱ 和棕黄色芳烃增塑剂样品AP-Ⅲ。其主要性质见表2,并与氯化石蜡部标以及国外芳烃增塑剂进行对比。

　　表中可见,这三种AP型增塑剂同国外牌号芳烃型增塑剂相比,各项性质均相差不大,具有外观好、酸值低、热稳定性高的特点。

3　应用试验

3.1　与其它增塑剂性能对比试验

　　为了解AP型PVC辅助增塑剂替代增塑剂性能的情况,我们对样品AP-Ⅱ进行了性能对比试验,与DOP、DBP、氯化石蜡、环氧大豆油进行比较,其试验配方、数据及分析结果如下。

3.1.1　试验配方

　　对比试验配方列于表3。

3.1.2　试验结果

　　试验各样本测试性能列于表4。

　　对比试验结果表明:AP- 力学性能老化前后与其它助剂相比差别不大,热失重和迁移性等较差,与DBP相近。

3.2　制品应用试验

　　为考察AP型辅助增塑剂的实际应用情况,我们将AP-Ⅰ 、AP-Ⅱ 、AP-Ⅲ 在一些软PVC制品中做了应用试验。现将薄膜、电缆料和PVC人造革这三类制品中的应用试验结果介绍如下。

3.2.1　民膜制品

3.2.1.1　试验配方

　　试验民膜制品中各增塑剂的用量详见表5。

3.2.1.2　试验结果

试验所制得的各民膜样品测试性能列于表6。

　　小样配方试验表明三种样品PVC树脂相溶性较好;制成品均制成为无色透明民膜,各自物理机械性能测试结果表明,各样品制成品的抗张强度、断裂伸长、直角撕裂强度、沸水收缩率、低温伸长率各项指标与用“氯化石蜡”制成品相比,物理性能相近。其中5、6、7号样低温性能比1、2、3号样有所提高,说明随着辅助增塑剂AP-Ⅰ、AP-Ⅱ、AP-Ⅲ
在制品中用量的提高,样品低温性能有所改善。同时,可以看出8、9号样性能明显优于其它样,说明主增塑剂用量稍微提高一点,制品性质有较大改善,因此,在实际应用中,主增塑剂和芳烃增塑剂的用量比例要视具体情况而定,一般芳烃增塑剂的用量不超过增塑剂总量的20%为宜。

3.2.2　电缆料制品

3.2.2.1　试验配方

我们在70℃护套电缆料中用辅助增塑剂AP-Ⅰ 、AP-Ⅱ 取代生产中常用的辅助增塑剂氯化石蜡,并与70℃护套电缆料标准配方生产的样品相比较。配方见表7。

3.2.2.2　试验结果

试验所得各电缆料样品性能测试结果见表8。

　　从试验情况和检测结果看,AP-Ⅰ 、AP-Ⅱ和氯化石蜡比较,其增塑效率和相溶性都不低于氯化石蜡,从制成品看,AP-Ⅰ 、AP-Ⅱ 制品其力学性能、电性能均达到国标GB8815-85的要求。且电性能比氯化石蜡略好。

3.2.3　PVC人造革制品

我们对样品AP- 在PVC人造革中作应用试验,并与生产中常用辅助增塑剂相比。

试验结果表明:使用AP- 配出的浆料,成品革从表面光滑度、革面颜色和硬度等方面看,与常用辅助增塑剂基本无差别。从它的工艺性和最终产品品质测试结果看,AP-
基本适用于普通人造革的生产。

4　结论

　　1以石油芳烃制备PVC辅助增塑剂具有原料充足易得、制备工艺简单、成本低等特点;

2AP型PVC辅助增塑剂与PVC树脂相溶性好,具有一定的塑化性能,可用于一般性PVC制品;

3由于AP型PVC辅助增塑剂本身分子结构和性质,建议用于深色PVC制品,添加份数根据不同产品而定,一般压延薄膜、电缆料、人造革中可添加增塑剂总量的20%左右;4开发生产、利用石油系芳烃增塑剂,同时满足石化行业和塑料加工行业的需求,具有较高的经济效益。