가소제, 친환경가소제의 공정법과 분류 (Plasticizer) -2 ,by (주)삼양화인

 

가소제를 이용한 공정

 

서스펜션 PVC(S-PVC) 공정은 PVC를 제조하는 일반적인 방법입니다:

 

▶PVC는 입자가50-200미크론인 크기로 획득됩니다.

▶유연한 PVC 비용을 낮춥니다.

▶획득된 PVC 입자들은 가소제와 혼합되며 또한 나중에 압출extrusion, 캘린더링calendering, 사출 성형injection molding등의 공정에서 사용되기 위해 작은 알갱이로 압출되어질 수 있습니다.

▶공정 장비는 보통 매우 비쌉니다.

 

PVC에 외부 가소제를 합성한다는 것은 그의 유연성을 높여줍니다.가소제 첨가에는 주로 5가지 분명한 과정을 포함합니다:

 

▶수지resin가 섞인 가소제

▶가소제가 뚫고 들어가며 수지 입자를 부풀립니다

▶PVC수지 안의 이온화된 그룹은 서로에게서 해방됩니다.

▶가소제의 이온화된 그룹들은 PVC 체인의 이혼화된 그룹과 상호작용을 합니다.

▶PVC구조는 냉각되는 동안 가소제의 완전한 보존과 함께 재설정됩니다.

 

가소제 손실/ 가소제 배출

 

폴리머와 가소제가 호환되지 않을 경우 삼출을 유발할 수 있습니다. 플라스틱 표면(표면 내부 혹은 표면에 직접 접촉)에서 가소제가 이동하도록 하는 몇가지 요인은 온도 변화, 습도 변화, 기계적 응력, 날씨 등이 있습니다.

 

가소제의 손실은 유연성 감소, 메짐성(부서지기 쉬움) 그리고 금을 유발할 수 있습니다.

 

가소제의 분류

 

가소제는 흔히 그들의 화학적 구성에 따라 분류됩니다. 가소제의 특성들과 염기성 중합체들 에서의 효과에 대한 구조요소들(예. 프탈레이트phthalates, 아디핀산염adipates 등의 동족계열 내의 다른 알코올들) 의 영향을 이해하는 것이 가능합니다.

각기 다른 가소제들은 다른 재료의 특성에 있어서 물리적이나 화학적으로 다른 영향을 미칩니다. 그러므로, 요구사항을 맞추기 위한 어떠한 방향으로 특성을 바꾸기 위해서는 특정 가소제가 필요합니다.

 

 

폴리머 변형에 사용되는 가소제로는 몇가지 일반적인 화학 제품군이 있습니다. 그중 가장 흔히 쓰이는 것들은 다음과 같습니다:

1. 프탈레이트 에스테르phthalate Esters - 이들은 프탈릭 무수물phthalic acid의 에스테르화나 orthoxylene이나 나프탈렌naphthalene의 산화로 인한 프탈산phthalic acid에 의해 생산됩니다. 가장 많이 사용되는 프탈레이트 가소제는 다음과 같은 성분들을 포함하고 있습니다:

a.DEHP(Di(2-EthylHexyl)Phtalate): 낮은 분자량의 산성 프탈레이트ortho-phthalate. 아직까지는 세계에서 가장 널리 쓰이는 PVC 가소제입니다.

b.DINP(Diisononyl phthalate), DIDP(Diisodecyl phthalate): 높은 분자량의 산성 프탈레이트ortho-phthalates.

 

2. 지방족 이염기산 에스테르Aliphatic Dibasic Acid Esters -이 그룹은 글루타르산염glutarates, 아디핀산adipates, 아젤라산azelates와 세베케이트산sebecates과 같은 화합물을 포함합니다. 이들은 아디프산adipic acid과 알코올alcohols과 같은 지방족 이염기산으로부터 만들어졌습니다.

 

3. 벤조산염 에스테르Benzonate Esters- 벤조산benzoic acid와 선택된 알코올alcohols이나 디올diols이 에스테르화된 물품입니다.

 

4. 트리멜리트산 에스테르Trimellitate Esters - 무수 트리멜레이트trimellitic anhydride(TMA)와 특히 C8-C10 알코올alchohols의 에스테르화로 만들어집니다.

 

5. 폴리에스터Polyesters -디카르복실산dicarboxylic acids과 이관능성 알코올difunctional alcohols의 많은 조합의 반응으로인해 형성됩니다.

 

6. 구연산염Citrates - 이들은 구연산citric acid의 한 분자와 알코올 세 개의 분자를 통한 반응의 결과물인 테트라(사형)에스테르tetraesters 입니다.

 

7. 생물기반 친환경 가소제Bio-based Plasticizers- 이들은 에폭시화된 대두유(콩기름)epoxidized soybean oil(ESBO), 에폭시화된 아마인유linseed oil, 피마자유castor oil, 야자유palm oil, 식물성기름vegetable oil, 전분starches, 설탕sugars 등을 기반으로 합니다. (삼양화인 주력상품)

 

8. 기타 가소제 - 인산염phosphates, 염소화 파라핀chlorinated paraffins, 알킬 설폰산염 에스테르alkyl sulfonic acid esters, 등이 있습니다.

 

 

폴리머(중합체)polymer나 수지Resin에 추가되었을 때, 이와같은 가소제들은 다음과 같은 효과를 보여줍니다:

 

▶제품을 부드럽게하고 유연성을 높여줍니다.

▶공정이 가능케하거나 더 쉬워지게 합니다.

▶가소화된 제품들은 추운 온도에서도 쉽게 부러지지 않습니다.

 

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