DOP wird traditionell alsKunststoff für allgemeine ZweckeAufgrund von Toxizitätsproblemen ist es jedoch in vielen Ländern auf dem Weg zu einem Ausstieg und für PVC-Produkte in Lebensmittel- und Gesundheitsanwendungen verboten.
Unter den nicht-Phthalatenplastisierenden Stoffen sind Zitratplastisierende Stoffe,Zitronensäureester,sind starke Anwärter auf den Ersatz der DOP.
Biobasierte Weichmacher sind Polymerzusatzstoffe zur Verbesserung der Flexibilität, Weichheit, Verarbeitbarkeit und Flüchtigkeit der verweichlichten Materialien.
Sie basieren auf erneuerbaren Ressourcen und werden aus pflanzlichen Rohstoffen wie Sojabohnen, Palmen, Rizinusöl,Zitrate,Stearinsäure und Stärke.
Die Bio-basierten Weichmacher werden in PVC-Formulierungen weit verbreitet.
Vorteile von Zitratplastifizierern:
Zitratplastifizierer werden geschätzt, weil sieNaturprodukte",diehoher Biogehalt(je nachdem, wie sie hergestellt werden) und sie habengeringe Toxizität,obwohl sie mehr kosten.
Zitratplastifizierer bieten eine bessere biologische Abbaubarkeit und weniger biochemische Nebenwirkungen.
Blutbeutel und mehrfache Blutbeutel, die aus solchen mit Zitrat versehenen PVC-Folien hergestellt werden, haben einen hohen O-2Übertragbarkeit und widerstandsfähig gegen Bruch bei niedrigen Temperaturen.
Zitrateplastifizierer werden in Lebensmittelverpackungsprodukten, Klebstoffverpackungen und medizinischen Anwendungen verwendet.
Es kann auch verwendet werden, um die Gelatisierungsgeschwindigkeit in PVC-Plastisolen zu erhöhen.
Citrate werden in Spielzeug verwendet, das durch den Plastisol-Prozess hergestellt wird.
Als Schaumhemmer werden auch Estere der Zitronensäure verwendet.
Citrate sind kompatibel mit Polymeren wie PVC, PVA, PVB, Polypropylen.
Wie werden Zitratplastifizierer hergestellt?
Zitronensäure ist ein natürlich vorkommendesTribasinsäureund trägt eineHydroxylgruppe, was seine Kompatibilität mit PVC beeinträchtigt.
Die Zitratschlauchmittel werden hergestellt, indem Zitronensäure mit Alkoholien (ROH) mit unterschiedlichen R- (Alkyl) Gruppen reagiert.
Teilweise Zitratester (mit freier OH-Gruppe) sind als Weichmacher nützlich
Zitronensäuren jedochEinzelhydroxylgruppebeeinträchtigt die PVC-Kompatibilität.
Dieser Nachteil wird durch Acetylierung der OH-Gruppe beseitigt.
Was ist Acetylierung und welche Vorteile hat sie?
Bei einer Acetylierungsreaktion wird das Wasserstoffatom einer Alkoholgruppe durch eine Acetylgruppe ersetzt(CH)3C=O),aufgrund dessenEs wird ein Ester gebildet.
Die während der Acetylierung gebildeten Produkte bestehen aus einer Acetoxy-Funktionsgruppe AcO oder OAc,(CH)3C=O) -O-die sich durch das Vorhandensein eines zusätzlichen Sauerstoffatoms von der Acetylgruppe unterscheidet.
Acetylierung von Zitratplastifiziermittelndie Effizienz verbessert, Zugfestigkeit und Verlängerung bei Bruch.
Außerdem unterstützt es nicht das Wachstum von Pilzen.
Die Acetylierungsreaktionen für ATBC sind wie folgt:1:
Welche Kettenlänge von Zitratplastisiermitteln ist gut?
Triethylcitrat mit niedrigem Molekülgewicht wird in Kosmetika und Körperpflegeprodukten verwendet.
Mohan S. Mahal et al. (Bayer Corp.) berichteten, dass zu den bevorzugten Weichmachern für PVC Triestere von Zitronensäure oder acylierter Zitronensäure und4 10 KohlenstoffalkoholeDiese Methode ist in der Regel für die Verwendung in der Herstellung von Produkten mit einem hohen Gehalt an Chemikalien verwendet, wie z. B. Acetyl-Tri-Butyl-Citrate, n-Butyryl-Tri-N-Hexyl-Citrate und Acetyl-Tri-N-Octyl- oder Decil-Citrate.
Bei medizinischen Geräten wie Blutbeuteln und Schläuche werden höhere Molekülgewichtscitrate wie Acetyl-Tri-n-Hexyl-Citrate (ATHC) und N-Butyl-Tri-n-Hexyl-Citrate empfohlen.
Bei höherem Molekülgewicht sinddauerhafterAber weniger effizient als DEHP.
Welche Zitrate werden üblicherweise zur Verplastung von PVC verwendet?
Nicht alle Zitrate eignen sich für PVC.
Die Volatilität nimmt mit zunehmender Kohlenstoffmenge ab.
Acetyliertes Tributylcitrat ist wegen seiner schlechten Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen und seiner Widerstandsfähigkeit gegen wässrige Extraktionen in PVC nur begrenzt eingesetzt worden.
Einige der Produkte, die in Vinylformulierungen verwendet werden, sind:
Acetyltri-n-Butylcitrat wird für Kinderspielzeuge, Lebensmittelverpackungen, Getränke-Röhrchen und Helmkronenreinigungen empfohlen.
Acetyltri-n-Hexylcitrat wird für Medizinprodukte empfohlen.
n-Butyl-Tri-n-Hexyl-Citrate wird auch für Medizinprodukte empfohlen.
Einige der Nachteile von Zitratplastifizierern sind:
Die Volatilität ist hoch.
ZitrateMangelnde Beständigkeitund werden daher nicht für widerstandsfähige Anwendungen wie Kabel, Bodenbelag oder Dachdecken verwendet.