DOP به طور سنتی به عنواننرم کننده های عمومیبا این حال، به دلیل مشکلات سمی، در بسیاری از کشورها در حال خروج است و برای محصولات PVC در مواد غذایی و بهداشت ممنوع است.
در میان پلاستیک کننده های غیر فتلاتی، پلاستیک کننده های سیترات کهاسترهای اسید سیتریکبه عنوان جایگزین DOP هستند.
پلاستیزه کننده های مبتنی بر بیولوژیک افزودنی های پلیمر هستند که برای بهبود انعطاف پذیری، نرم بودن، قابلیت کار و نوسان مواد پلاستیزه شده طراحی شده اند.
این مواد مبتنی بر منابع تجدیدپذیر هستند و از مواد خام گیاهی مانند سویا، نخل، روغن رسوایی،سیتراتاسيد استياريك و نشاسته
پلاستیکیزه کننده های مبتنی بر بیولوژیک به طور گسترده ای در فرمولاسیون های PVC استفاده می شوند.
مزایای پلاستیک کننده های سیترات:
پلاستیک کننده های سیترات به این دلیل ارزشمند هستند که"محصولات طبیعی"که ممکن استمحتوای زیاد مواد زیستی(بسته به اینکه چگونه ساخته شده اند) و آنها دارندسمیت کمبا اين که قيمتشون بيشتره.
پلاستیزه کننده های سیترات قابلیت تجزیه زیستی بهتر و عوارض جانبی بیوشیمیایی کمتری دارند.
کیسه های خونی و کیسه های خونی چندگانه ساخته شده از چنین مواد پلاستیکی شده سیترات PVC دارای O2انتقال پذیری و مقاومت در برابر شکستگی در دمای پایین.
پلاستیزه کننده های سیترات در محصولات بسته بندی مواد غذایی، پوشش چسبناک و کاربردهای پزشکی استفاده می شوند.
همچنین می توان از آن برای افزایش سرعت ژل در پلاستیسول های PVC استفاده کرد.
سیترات ها در اسباب بازی های تولید شده توسط فرآیند پلاستیزول استفاده می شوند.
استرهای اسید سیتریک نیز به عنوان مهار کننده های فوم استفاده می شوند.
سیترات ها با پلیمرهای مانند PVC، PVA، PVB، پلی پروپیلن سازگار هستند.
پلاستیزه کننده های سیترات چگونه تولید می شوند؟
اسید سیتریک یک اسید طبیعی است.اسید تریباسیکو حامل یکگروه هیدروکسیل، که سازگاری آن با PVC را کاهش می دهد. با این حال، آن به عنوان یک ماده اولیه منحصر به فرد برای پلاستیک کننده ها عمل می کند.
پلاستیزه کننده های سیترات با واکنش اسید سیتریک با الکل ها (ROH) ، که گروه های R (الکل) متفاوتی دارند، تولید می شوند. بنابراین:
استرهای سیترات جزئی (با گروه OH آزاد در دسترس) به عنوان پلاستیک کننده مفید هستند
با این حال، اسید سیتریکگروه هیدروکسیل تنهاسازگاری PVC را کاهش می دهد.
این معایب با استایل کردن گروه OH از بین می رود.
استیلاسیون چیست و مزایای آن چیست؟
در واکنش استیلیت، اتم هیدروژن یک گروه الکل با یک گروه استیل جایگزین می شود(CH3C=O)به خاطر اینکهاستر شکل می گیرد.
محصولات تشکیل شده در هنگام استایل شدن شامل یک گروه عملکردی استوکسی AcO یا OAc است.(CH3C=O) -O-که با وجود اتم اکسیژن اضافی از گروه استیل متفاوت است.
استیلیتاسیون پلاستیزر سیتراتکارایی آن را بهبود می بخشد، مقاومت کششی و کشش در شکستن.
همچنین، از رشد قارچ حمایت نمی کند.
واکنش های استیلیتاسیون برای ATBC به شرح زیر است:1:
تری-این-بوتیل سیترات + آن هیدرید استیک Acetyl tri-n-butyl citrate(ATBC)
چه طول زنجیره ای از پلاستیزر سیترات خوب است؟
وزن مولکولی پایین تری اتیل سیترات در محصولات آرایشی و مراقبت شخصی استفاده می شود.
Mohan S. Mahal et al (Bayer Corp.) گزارش داده است که پلاستیکیزه کننده های مورد علاقه برای PVC شامل سه استر اسید سیتریک یا اسید سیتریک آسیلی شده و4 10 الکل های کربنمانند استیل تری بوتیل سیترات، n-butyryl tri-n-hexyl citrate و استیل tri-n-octyl یا decyl citrate.
سیترات های با وزن مولکولی بالاتر مانند استیل تری ان هکسیل سیترات (ATHC) و n-بوتیل تری ان هکسیل سیترات برای دستگاه های پزشکی مانند کیسه های خونی و لوله توصیه می شوند.
سیترات های با وزن مولکولی بالاتردائمی تراما کمتر از DEHP کارآمد است.
چه سیترات هایی معمولا برای پلاستیک سازی PVC استفاده می شوند؟
همه سیترات ها برای PVC مناسب نیستند.
نوسان پذیری با افزایش اتم های کربن کاهش می یابد.
تری بوتیل سیترات استایل شده به دلیل خواص پایین دمای پایین و مقاومت در برابر استخراج آب، استفاده محدودی در PVC پیدا کرده است.
برخی از محصولاتی که در فرمول های وینیل استفاده می شوند عبارتند از:
استیل تری-این-بوتیل سیترات برای اسباب بازی های کودکان، بسته بندی مواد غذایی، لوله های نوشیدنی و پوشش تاج کلاه توصیه می شود.
استیل تری- این- هکسیل سیترات برای دستگاه های پزشکی توصیه می شود.
n-butyl tri-n-hexyl citrate همچنین برای دستگاه های پزشکی توصیه می شود.
برخی از معایب پلاستیزه کننده های سیترات عبارتند از:
نوسانات بالاست،
سیتراتعدم ثباتو به همین دلیل، در کاربردهای انعطاف پذیر مانند کابل ها، کفپوش یا سقف استفاده نمی شوند.