抑制软质PVC片材中增塑剂DOP迁移的研究

摘要

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SiO2，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％。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 果蔬保鲜材料现状概述

1．1．1 果蔬保鲜现状

1．1．2 果蔬保鲜材料现状

1．2 PVC及助剂概述

1．2．1 PVC简介

1．2．2 增塑剂

1．2．3 稳定剂

1．2．4 润滑剂

1．3 PVC中增塑剂迁移过程及机理

1．3．1 增望剂的迁移过程

1．3．2 影响增塑剂迁移的因素

1．4 抑制PVC中PAEs类增塑剂迁移的研究现状

1．4．1 对PVC表面改性或交联

1．4．2 对PVC接枝改性

1．4．3 在PVC基体中加入纳米粒子

1．4．4 蒙脱土抑制DOP迁移

1．4．5 与高分子增塑剂共混

1．4．6 对DOP改性

1．4．7 有机溶剂短时间浸泡PVC

1．4．8 用其它增塑剂代替PAEs类增塑剂

1．5 研究目标与意义

1．6 研究内容

2 材料与方法

2．1 试验原材料

2．2 试验主要试剂

2．3 试验设备仪器

2．4 配方设计

2．4．1 PVC基础配方设计

2．4．2 无机纳米粒子抑制DOP迁移配方设计

2．4．3 高分子增塑剂抑制DOP迁移配方设计

2．4．4 纳米碳酸钙复合高分子增塑剂PPA抑制DOP迁移配方设计

2．4．5 “栅栏”结构抑制DOP迁移理论的提出及配方设计

2．5 PVC样品制备

2．6 性能测试与结构表征

2．6．1 PVC样品的溶剂抽出率测定

2．6．2 PVC样品在热空气中挥发损失率的测定

2．6．3 PVC样品拉伸试验

2．6．4 PVC样品硬度测定

2．6．5 热失重分析

2．6．6 形态结构分析

3 结果与讨论

3．1 无机纳米粒子抑制软质PVC中DOP迁移的研究

3．1．1 无机纳米粒子对DOP溶剂抽出率的影响

3．1．2 无机纳米粒子对DOP挥发损失率的影响

3．1．3 无机纳米粒子对PVC样品拉伸性能的影响

3．1．4 无机纳米粒子对邵氏硬度的影响

3．2 高分子量增塑剂PPA抑制软质PVC中DOP迁移的研究

3．2．1 PPA对DOP溶剂抽出率的影响

3．2．2 PPA对DOP挥发损失率的影响

3．2．3 PPA对PVC样品拉伸性能的影响

3．2．4 PPA对PVC样品邵氏硬度的影响

3．3 纳米碳酸钙和PPA抑制软质PVC中DOP迁移

3．3．1 PPA复合纳米碳酸钙对DOP溶剂抽出率的影响

3．3．2 PPA复合纳米碳酸钙对DOP挥发损失率的影响

3．3．3 PPA复合纳米碳酸钙对PVC样品拉伸性能的影响

3．3．4 PPA复合纳米碳酸钙对PVC样品邵氏硬度的影响

3．4．5 形貌分析

3．4．6 热失重(TGA)分析

3．4 PVC“栅栏”结构抑制软质PVC中DOP迁移的研究

3．4．1 蒙脱土和短时间正己烷浸泡处理对DOP溶剂抽出率的影响

3．4．2 PVC样品中DOP迁移规律

3．4．3 PVC样品挥发损失率

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢