PVC常用增塑剂

第３８卷第４期聚氯乙烯

ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ

Ｖ０１．３８，Ｎｏ．４

Ａｐｒ．，２０１０

２０１０年４月

ＰＶＣ电缆料如何应对ＲＥＡＣＨ法规

杭孝友’

（珠海汉胜科技股份有限公司，广东珠海５１９１８０）

［关键词］ＰＶｃ电缆料；ＲＥＡｃＨ法规；增塑剂；相容性；增塑效率；耐寒性；电绝缘性［摘

要］ＲＥＡｃＨ法规对１５种物质给予了高度关注，而ＰＶｃ电缆料常用的增塑剂ＤｏＰ和短链氯化石蜡就在

这１５种物质之内，需要综合考虑各种性能及需求来选择合适的增塑剂替代这两种增塑剂。

［中国分类号］Ｔ（∞２５．３

［文献标志码］Ａ

【文章编号］１００９—７９３７（２０１０）０４一ｏ００５一０３

ＨｏｗＰＶＣｃａｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓｔｏｄｅａｌｗｉｔｈＲＥＡＣＨｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ

ＨＡＮＧｘｉ口ｏｙｏｕ

（ＺｈｕｈａｉＨａｎｓｅｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｈａｉ５１９１８０，Ｃｈｉｎａ）

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＶＣｃａｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌ；ＲＥＡＣＨｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ；ｃｏｍＰａｔｉｂｉｌｉｔｙ；ｐｌａｓｔｉｃｉｚｉｎｇ

ｅｍｃｉｅｎｃｙ；ｃｏｌｄ

ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｉｎｓｕｌａｔｉＶｉｔｙ

Ａｂｓｔｒ舵ｔ：ＩｎＲＥＡＣＨｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，１５ｋｉｎｄｓｏｆｓｕｂｓｔａｎｃｅＳｗｅｒｅｇｉＶｅｎｃｌｏｓｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅＤｏＰ

ａｎｄｓｈｏｒｔ－ｃｈａｉｎｃｈｌｏｒｉｎａｃｅｄｐａｒａｆ６ｎｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｕｓｕａｌｌｙｕｓｅｄａｌｓ，ｗｅｒｅｉｎｃｌｕｄｅｄ．

ａｓ

ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｓｆｏｒｐＶＣｃａｂｌｅｍａｔｅｒｉ・

ｔｏ

ＳｏｐｒｏｐｅｒｔｉｅＳａｎｄｄｅｍａｎｄｓｗｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｓｅｌｅｃｔｓｕｉｔａｂｌｅｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｓ

ｔｏ

ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆ．ｏｒｔｈｅｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｓ．

随着２００８年１０月２８日欧盟公布ＳＶＨＣ（高关注物质）第一批候选物质清单，ＲＥＡｃＨ（Ｒｅ舀ｓｔｒａ—

ｔｉｏｎ。ＥｖａｌｕａｔｉｏｎＡｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ

ａｎｄ

Ｒｅｓｔ“ｃｔｉｏｎ

ｏｆ

（Ｅｓｏ），从理论上讲，除上述受限的４种增塑剂以外的增塑剂也可用来生产ＰＶｃ电缆料，但由于众多原因，并不是所有的增塑剂都适合使用。本文中笔者从相容性、增塑效率、耐久性、耐寒性、加工性、电绝缘性、价格以及产品性能等方面对上述增塑剂进行分析，并与目前常用的增塑剂ＤＱＰ进行对比。

ｃｈｅｍｉｃａｌｓ化学品注册、评估、授权和限制）法规正式执行，所有进入欧盟的物质、配制品和物品都将受此法规控制，虽然该法规没有禁止含有这些高关注物质的化学品进入欧盟市场，但都需要通过注册、评估、授权和限制等一组综合程序。这就导致一些为了简化程序的欧盟客户要求各自的供应商提供的产品中都不准含有以上物质。因此，对ＰＶｃ电缆料的生产产生了重大的影响：第一批１５种ｓＶＨＣ列入清单中，有３种邻苯二甲酸酯类增塑剂（ＤＢｐ、

ｌ各种增塑剂的性能比较

ＰＶｃ是一种强极性聚合物，分子间作用力很大，需加热到一定的温度才能显示出塑性。．ＰＶｃ分子间的强作用力使制品变得坚硬而缺乏弹性和柔韧性。增塑剂的作用就在于削弱ＰＶＣ分子间的作用力，从而降低软化温度，减小溶体的黏度，增加流动性，改善ＰＶｃ的加工性能和制品的柔韧性。１．１相容性

增塑剂的使用条件是与树脂有良好的相容性。增塑剂与树脂的相容性好，则增塑效率高，增塑剂不

ＤＥＨｐ、ＢＢＰ）和短链氯化石蜡（Ｃ仆，３）都是ＰＶｃ电

缆料目前使用的增塑剂。生产不含ＲＥＡｃＨ法规中第一批高关注物质的ＰＶＣ电缆料的重点是选择合适的增塑剂。目前比较常用的一些增塑剂有ＤＩＮＰ、ＤｏＴｐ、ＴｏＴＭ、Ｄｏｓ、ＡＴＢｃ、环氧大豆油

・［收稿日期］２００９一０７—２１

［作者简介］杭孝友（１９７７一），男，２００２年毕业于合肥工业大学高分子材料与科学专业，２００２年开始在珠海汉胜科技

股份有限公司一直从事ＰＶＣ电缆料生产工作，对Ｐｖｃ电缆料生产和原材料的实际生产性能有较深的认识。

５

！综浦“ｊ

聚氯乙烯

２０１０阜

离析、不渗出，制品的柔韧性好，使用寿命长。在生产实践中，增塑剂在聚合物中的相容性主要根据试验和经验来断定。评价相容性的简单方法是将增塑

塑剂渗出越多说明相容性越差。根据一般规律，极性越相近越容易互容。因此，增塑剂的溶解度参数与树脂的溶解度参数越接近，两者相容性越好。介电常数是分子极性的函数，受偶极矩和氢键的影响很大，介电常数也可用作判断增塑剂相容性的参数。根据ＰＶｃ的溶解度参数，增塑剂的溶解度参数一般选用３６．４～４４．７。几种常用ＰＶｃ增塑剂的溶解度参数见表１。

剂、树脂和适当的溶剂按一定比例混合，调制成均匀

的溶液缓慢流延成薄膜，根据它的透明状况来进行判断。薄膜均质透明表示相容性好，模糊意味着相容性差。另一个方法是将增塑剂与ＰＶＣ树脂按一定比例混合均匀，加热使其塑化后冷却至室温，观察表面有没有渗出物，无增塑剂渗出说明相容性好；增

表ｌ

几种常用ＰＶｃ增塑剂的溶解度参数

Ｉ）ＩＮＰ３６．４

增塑剂Ｄ０ｐ

溶解度参数８／（Ｊ・ｍＬ）１

７２

ＩＸ）ＴＰ

３７．２

ＴｏＴＭ

３７．６

ＤｏＳ

３５．３

ＡＴＢＣ３７．７

Ｅｓｏ

３４．７

３６．８

实际生产过程中，Ｄｏｓ和Ｅｓｏ与ＰＶｃ的相容性较差，不能单独作为ＰＶＣ增塑剂，只能和其他主增塑剂配合使用，尤其是Ｅｓｏ，其他几种增塑剂都可以作为ＰＶｃ主增塑剂单独使用。１．２增塑效率

增塑效率是指以某项机械或物理性质为基础，研究不同增塑剂及其用量对该机械或物理性质的影响。虽然增塑剂的相容性十分重要，但它并不能说明增塑剂增塑效率的优劣。实际上，人们所说的增塑效率是采用添加等量的增塑剂，比较被增塑物质弹性模量下降的程度，通常是将１００份ＰＶｃ树脂中添加５０份ＤｏＰ所得的配料的弹性模量作为标准，为达到同一弹性模量所需添加其他增塑剂的数量除以５０，所得的商作为该增塑剂的增塑效率比值，即比值越小，则该增塑剂增塑效果越好［１。２］。如以其他机械或物理性质作为比较指标，则比值将不一样，几种常用ＰＶＣ增塑剂的增塑效率比值见表２。

裹２几种常用ＰＶＣ增塑剂的增塑效率比值

增塑剂Ｉ）０Ｐ增望敢翠比恒

１

ＤＩＮＰｌ０８

ＤＯＴＰｆ．０２

ＴＯＴＭｊ０５

ＤＯＳ０．９３

＾ＴＢＣ１Ｏｌ

Ｅｓｏｆ．０５

表３几种常用ＰｖＣ增塑剂的耐久性能‘钉

增甥栅Ｔ）Ｃ）Ｐ

ＤＩＤＰ１．８０．０２７４

ＤＣｒｒＰ１．９０．０９７０．８

ＴｏＴＭ０．５Ｏ．Ｏ７５

ＤＯＳ４．２Ｏ．０１５７０

ＡＴＢＣ１７．８０．０９一

ＥＳＯ０．４０．０３２．６

挥发性／％永抽出性／％煤油抽出性／％

４．５Ｏ．０１４４．３

①配方：１００份ＰＶＣ树脂，６７份增塑剂。②挥发性：在８７℃

活性炭上加热２４ｈ。③水抽出性：５０℃水中浸泡２４ｈ。④煤油抽出性：２３℃煤油中浸泡２４ｈ。

１．４耐寒性

所谓增塑剂的耐寒性是指用增塑剂增塑的聚合物制品的耐低温性能，反映在低温脆化温度、低温柔曲性等指标的变化。增塑剂的耐低温性能一方面取决于增塑剂的结构，包括链长短、分支情况、官能团的种类和数量；另一方面取决于增塑剂进入聚合物链间的极性影响和隔离作用。增塑剂的耐寒性和相容性一般有着相反的关系。几种常用ＰＶｃ增塑剂的耐低温性能比较见表４。

袭４几种常用Ｐ、，ｃ增塑剂的耐低温性能‘Ｉ、朝

增塑剂ＤＯＰ

低温柔曲温厦／Ｃ

一３９

ＤＩＮＰ—２８

ＤｃｒｒＰ’４１．８

１＇ｏＴＭ—３２．７

ＤＯＳ—６９１

ＡＴＢｃ—３６

Ｅｓｏ—１４

Ｄｏｓ是一种非常优良的耐寒增塑剂，这是生产在寒冷地区应用的电缆常用的一种增塑剂。

１．５加工性能

１．３

耐久性

ＰＶｃ中的增塑剂常会由于挥发、迁移、抽出等

原因而减少，以至制品变硬，同时对其他力学性能会有一定影响。增塑剂从ＰＶｃ制品中减少的性质称为耐久性。增塑剂从制品进入气体中称为挥发，进入液体中称为抽出，进入其他固体中称为迁移。几种常用ＰＶＣ增塑剂耐久性能的比较见表３。

由表３可见：ＥＳｏ的耐久性最理想；ＴｏＴＭ的挥发性最好，可以用在耐高温的ＰＶｃ电缆料上，但耐煤油抽出性不好；ＡＴＢｃ的挥发性很差，基本不能在ＰＶｃ电缆料上单独使用。

增塑剂的加工性能与聚合物的相容性有密切的关系，相容性良好的增塑剂一般得到的配合物加工性能也良好，同时加工性能还受其他性能的影响，可以通过最低塑化温度反映加工性能，最低塑化温度低的增塑剂加工性能好，其塑化物斑点消失速度较快［２］。几种常用ＰＶｃ增塑剂的加工性能比较见表

５。

表５几种常用ＰＶｃ增塑剂的加工性能‘盯

增塑荆

ＤＯＰ１０５

ＤＩＮＰ１２２

Ｄ（丌甲１＿ｏＴＭ１３５

１５８

ＤＯＳ１５２

＾ＴＢＣ１０２

ＥＳＯ１４２

最低塑化温度／℃

６

第４期杭孝友：ＰＶＣ电缆料如何应对ＲＥＡＣＨ法规

ｌ馘删Ｉ

ＤＩＮｐ１８．９４３２１２．３８６．３

Ｄ盯ｒＰ２０．３２３４０２９８６．２

ＴＣｒｒＭ１８．８４３１８１０８９．５

Ｄ【）Ｓ１７．３６３３８０．４ｌ８４．１

ＡＴＢＣ２２．２３

ＥＳＯ１９．９４３１４３．１Ｂ８．８

从表５中可以看出，ＤｏＰ和ＡＴＢＣ有着良好的加工性能，而ＴｏＴＭ和Ｄｏｓ的加工过程相对比较困难。

１．６电绝缘性

纯净的ＰＶＣ树脂具有良好的电绝缘性能，体积电阻率能达到１×１０１６Ｑ・ｃｍ以上，但增塑剂的加入会使绝缘性能下降，尤其是一些脂肪酸酯类增塑剂会使ＰＶＣ制品的体积电阻率大幅下降［２］。因此，对于电线电缆用的增塑剂，要求具有良好的电绝缘性。几种常用ＰＶｃ增塑剂的电绝缘性比较见表６。

表６几种常用ＰＶＣ增塑剂的电绝缘性

增塑剂ＤＯＰ

ＤＩＮｐ１

１０”

表８几种常用ＰＶＣ增塑剂对电缆料性能的影响

增帮剂ｆ）０Ｐ

拉忡强度／ＭＰａ断裂仲长率／％

体积电阻率／（１０１０ｎ・ｄｎ）邵氏硬度Ａ

侣．３０３１４４．４８３

８

３嘶

１７８８．３

洼ｚ配方为ＰＶＣ树脂１００份、增塑剂５０份、稳定刑４份、

ＣａＣ０３

１０份。

３

结语

在实际生产过程中，使用一种增塑剂往往难以

达到预期的结果，这时就需要将几种增塑剂配合使用。在配合使用时，需要了解每种增塑剂的特性，使这种配合能达到协同效应。一个合理的配方需要明确对产品质量的要求，同时需要综合考虑相关法规符合性、特殊性能、加工性能和成本。

对于ＰＶｃ电缆料来说，在满足ＲＥＡＣＨ法规的同时，需要综合考虑电缆的使用环境来选择合适的增塑剂，同时需要考虑到电绝缘性。一般有如下的使用规则：①Ｄｏｓ、ＡＴＢｃ、Ｅｓｏ不能单独使用；②耐高温应考虑ＴｏＴＭ；③耐寒应考虑ＤｏＳ；④较高电绝缘性应考虑ＤｏＴＰ；⑤耐候性应考虑添加ＥＳｏ配合使用。

［参考文献］

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学工业出版社：２００２．

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工业出版社：２００２．

［３］吕世光．塑料助剂手册［Ｍ］．北京：轻工业出版社：

１９８８．

Ｄ盯ｒＰ

３９

ＴＯＴＭ５

ＤＯＳ０叭８

＾ＴＢＣ６．４

Ｅｓｏ５．８

体积电阻率／（ｎ・∞）

１．９

１．７价格

对于ｐＶｃ电缆料，增塑剂的质量分数一般会占２０％～４０％，而增塑剂的成本会占总成本的３０％～６０％，所以增塑剂的价格也是人们在选择增塑剂时需要考虑的一个很重要的项目。目前市场上增塑剂的大致价格见表７。

表７几种常用ＰＶＣ增塑剂的市场售价比较增塑剂

价格，（兀／ｔ）

Ｉ）ｏＰ１００００

ＤＩＮＰ嘶Ｐ

１００００

１１

０００

Ｔ凹Ｍ

１８加０

ＤＯＳ＾ＴＢｃ３００Ｉ）０

１５０００

ＥＳｏ１２０００

２

几种增塑剂对ＰＶＣ电缆料性能的影响

很显然，增塑剂的选择是一个很复杂的工作，其

中也包含着很多生产过程中的经验，选用不同的增塑剂将对产品的性能产生不同的影响，表８简单地对采用不同增塑剂生产的ＰＶｃ电缆料产品的性能作了一个比较。

［编辑：杜桂敏］

（上接第４页）

６

［参考文献］

［１］路元丽．氯碱行业低谷中求发展［Ｊ］．中国化工信息，

２０（）９，（９）：２．

结语

电石法ＰＶｃ经过５０余年的发展，尤其是近十

年的快速发展，生产工艺技术比较成熟稳定。但随着国家对节能减排力度的加大，《清洁生产标准氯碱工业（聚氯乙烯）》的实施，国家对于相关产业能耗等标准的限制，对ＰＶｃ行业的发展提出了更高、更严的要求。目前国内ＰＶｃ行业面临技术的进一步革新，包括等离子法煤制乙炔、无汞触媒技术的进一步完善、装备水平的提高等，都有可能成为未来国内ＰＶｃ行业的主流技术。我国ｐＶｃ行业应加快科技创新、拥有自主知识产权核心技术的研发和产业化，依靠技术进步，确保ＰＶｃ行业呵持续健康发展。

［２］严福英等．聚氯乙烯工艺学［Ｍ］．北京：化学工业出版

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０００

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２００９—９—３０：２．

［编辑：陈立春］

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