抑制软质PVC片材中增塑剂DOP迁移的研究

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PVC是果蔬保鲜膜常用基材之一。但是,PVC膜在使用过程中,增塑剂DOP很容易迁移,导致保鲜膜在使用、存储过程中性能降低,特别是迁移出的增塑剂对环境以及动植物都有影响。试验通过添加无机纳米粒子,高分子增塑剂部分替代DOP,添加蒙脱土及用有机溶剂短时间浸泡PVC材料构建“栅栏”结构等处理方法,研究抑制软质PVC中DOP迁移规律、调控机理,研制新配方,评价PVC样品溶剂抽出率、挥发损失率、拉伸性能、邵氏硬度的测定、断面形态学扫描、热失重分析,得出以下结论:1.无机纳米粒子可以抑制软质PVC中DOP的迁移。在含50份DOP的PVC中添加5份纳米CaCO3、纳米Si02,样品的溶剂抽出率分别为20.5%和18.8%,分别比对照(25.7%)降低了20.2%和26.8%,样品的挥发损失率分别比对照降低了20.2%和26.8%。随着无机纳米粒子含量的增加,PVC样品的拉伸强度和断裂伸长率反而降低,硬度有所增加。2.高分子量增塑剂聚己二酸丙二醇酯(PPA)与DOP共混,可以抑制软质PVC制品中增塑剂迁移。PPA含量越高,对PVC中DOP迁移的抑制效果越明显。当PPA:DOP:PVC质量比例为20:30:100时,样品的溶剂抽出率为7.65%,比对照降低了76.1%,挥发损失率为0.096%,比对照降低了43.5%,而其机械性能等性质与对照相比得到了很好的保持。3.筛选出高分子增塑剂PPA复合纳米碳酸钙新配方。当CaCO3:PPA:DOP: PVC质量比例为1:20:30:100时PVC样品性能最佳,DOP溶剂抽出率为5.3%,比用50份DOP作增塑剂的样品降低了76.8%,挥发损失率为0.08%,比对照降低了52.9%。拉伸性能等指标优良。TGA分析表明,纳米碳酸钙和PPA增强了PVC的热稳定性,延缓了体系中增塑剂的损失。4.创建出抑制DOP迁移的“栅栏”结构新工艺抑制DOP迁移:将蒙脱土与PVC树脂熔融混合使其分散在PVC基体中,形成片层结构;将PVC材料在有机溶剂中短时间浸泡并烘干,使PVC材料表面形成了不含增塑剂DOP的“结晶薄层”。经正己烷4min浸泡处理,当MMT:DOP:PVC质量比例为2:50:100时,样品的溶剂抽出率为10.6%,比对照降低了58.8%;其挥发损失率为0.13%,比对照降低了23.5%。
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