La migration et la diffusion des plastifiants dans les produits en PVC peuvent provoquer le jaunissement, le durcissement et la fragilité des produits, ce qui affectera les performances des produits. Ce qui&est le plus grave, c'est que la plus grande quantité de plastifiants à base d'esters de phtalate (PAE) présente des risques cancérigènes potentiels, et ils mettront en danger la santé humaine et pollueront l'environnement après leur retrait des produits en PVC. Par conséquent, l'étude du mécanisme de migration et des méthodes d'inhibition des plastifiants dans les produits en PVC est d'une grande importance pour inhiber l'apparition de la migration et développer des produits en PVC non migrant.
1. Mécanisme de migration du plastifiant
La force entre le plastifiant et les molécules de PVC est une force de van der Waals et une liaison hydrogène faibles, et le plastifiant est facile à migrer et à diffuser vers l'extérieur pendant le traitement et l'utilisation.
Il existe quatre principaux modes de migration et de diffusion des plastifiants :
Volatiliser de la surface des produits en PVC à l'atmosphère ;
②La phase liquide mise en contact par le produit PVC est extraite ;
③ La migration et la diffusion se produisent dans le matériau solide ou semi-solide en contact avec le produit en PVC ;
④Exsudé des produits en PVC sous pression.
La migration et la diffusion du plastifiant passe principalement par trois étapes : le plastifiant diffuse vers la surface interne, forme un"couché" état sur la surface intérieure, et diffuse loin de la surface du produit.
La migration et la diffusion du plastifiant peuvent être considérées comme le transfert de petites substances moléculaires dans le polymère, c'est-à-dire la migration dans les espaces entre les segments polymères. Les segments de chaîne moléculaire de polymère comprennent généralement des types linéaires, ramifiés et réticulés, et il y aura un agencement et un empilement entre les segments de chaîne. Par conséquent, la structure du réseau spatial interne du polymère est extrêmement complexe et il existe à la fois des régions cristallines et amorphes. Les régions amorphes sont pour la plupart amorphes, avec plus d'espaces entre les segments que les régions cristallines. Par conséquent, la vitesse de migration et de diffusion des petites molécules dans la région cristalline est inférieure à celle de la région amorphe. La morphologie des régions cristallines, des régions amorphes et des segments moléculaires changera avec les changements de conditions externes telles que la température.
2. Facteurs affectant la migration des plastifiants
Les principaux facteurs affectant la migration et la diffusion des plastifiants dans les produits en PVC sont la température, les caractéristiques du produit en PVC, les caractéristiques moléculaires du plastifiant, la teneur en plastifiant, le milieu, etc.
Température : La température peut affecter de manière significative l'apparition de la diffusion. Plus la température est élevée, plus l'énergie d'activation thermique des atomes est élevée et plus la migration sera facile.
Caractéristiques du produit PVC : principalement reflétées dans le volume libre du segment de chaîne et les caractéristiques de mouvement du segment de chaîne. Lorsque le volume libre minimum requis pour le mouvement des molécules de plastifiant est inférieur au volume libre du segment polymère, les molécules de plastifiant peuvent diffuser à travers le segment polymère. Plus le volume libre du PVC est important, plus il est facile pour les molécules de plastifiant de migrer. Plus le degré d'insaturation de la chaîne moléculaire du PVC est élevé, plus la mobilité est forte et plus le plastifiant se diffuse facilement.
Les caractéristiques moléculaires du plastifiant : Le poids moléculaire relatif du plastifiant affecte directement sa capacité de migration. Plus le poids moléculaire relatif est élevé, plus il est difficile de diffuser dans les produits en PVC. Lorsque le volume moléculaire du plastifiant est le même, le plastifiant à molécules plates ou longues est plus facile à diffuser que le plastifiant à molécules sphériques.
④ Teneur en plastifiant : lorsque les autres conditions sont les mêmes, plus la teneur en plastifiant est élevée, plus la migration sera facilitée.
Moyen : D'une manière générale, le plastifiant est plus facile à extraire par le solvant de la phase huileuse, mais plus difficile à extraire par la phase aqueuse.