軟化劑,又稱柔軟劑,英文名為Softener。用于增加紡織品、橡膠制品、皮革、紙張等的柔軟性的物質。一般要求色淺、無臭、無毒、揮發性小和化學穩定性大等。
軟化劑的概念及分類
軟化劑,又稱柔軟劑,英文名為Softener。用于增加紡織品、橡膠制品、皮革、紙張等的柔軟性的物質。一般要求色淺、無臭、無毒、揮發性小和化學穩定性大等。紡織品可用磺化油、高碳數脂肪酸乳濁液和硅油等,以減輕其粗糙手感并使豐滿。皮革可用動物油脂(如牛油、魚油),植物油(如蓖麻油),石油產品(如錠子油、石蠟、瀝青),磺化油(如磺化魚油、磺化蓖麻油),以及白樺樹皮焦油和油脂提煉后的產物等,以使之較為柔軟豐滿,并減低其吸濕性。紙張可用甘油等以增加柔軟性的揉曲性,有些紙張填料如白土等也兼有軟化劑的作用。
軟化劑是用于改善橡膠的加工性能和使用性能的一種助劑,可以增加膠料的塑性,降低膠料粘度和混煉時的溫度,改善分散性與混合性,提高硫化膠的拉伸強度、伸長率和耐磨性。軟化劑與增塑劑的作用大體相似,只是增塑劑都是經過化學合成制得的,主要用于樹脂和塑料,而軟化劑大多來源于天然物質,幾乎全部用于橡膠。
軟化劑是在較高化學發泡劑水的用量下具有軟化效艱的泡沫添加劑。一般同時通過降低異氰酸酯用量和泡沫硬度達到目的。它們基本上用于低指數配方,溶于水,可在配方中使用較多的水和較少的發泡劑或完全取消物理發泡劑)獲得所需的泡沫硬度。
軟化劑可分為化學軟化劑和物理軟化劑。化學軟化劑能切斷少數橡膠烴的分子鏈,是一種弱的塑解劑。物理軟化劑主要是削弱橡膠烴分子間力,起潤滑劑的作用。工業上更為常用的是物理軟化劑,按其來源主要分為以下幾類。①石油系軟化劑主要是由鏈烷烴、環烷烴、芳烴和少量瀝青物質、含氮有機堿等所組成的復雜混合物。②煤焦油系軟化劑包括煤焦油、古馬隆樹脂和煤瀝青等。③脂肪油系軟化劑是天然油脂及其衍生物,如植物油、脂肪酸和油膏等。④松油系軟化劑是從松脂得到的產品,如松焦油、松香、妥爾油、木瀝青等。
選擇軟化劑應考慮如下幾點:(1)與橡膠配合性好、相容性好,不影響膠黏劑和密封劑的物理力學性能。(2)沸點要高,不易揮發,不會滲出;化學性質穩定。(3)無毒、無味、無臭,符合環保要求。(4)來源充足,價格較廉。
最早開發的柔軟劑是硫酸酯或磺酸鹽類陰離子型表面活性劑。由于它們帶有負電荷,故對硬水和電解質非常敏感,且不易被纖維所吸附,因此不耐洗滌和干洗。這類柔軟劑較少單獨應用于棉織物的柔軟整理。石蠟、天然油脂由于平滑性能特別優良,因此其乳液在紡織行業也得到了廣泛使用。
由于纖維本身一般都帶有負電荷,由陽離子表面活性劑制成的柔軟劑可以很好地吸附于纖維表面,有效地降低纖維的靜電和纖維間的摩擦,使纖維伸展而不易粘結成團,從而獲得柔軟效果,同時賦予織物良好的抗靜電性。因而陽離子表面活性劑制成的軟化劑獲得了長足的發展。在20世紀70年代以后隨著有機硅化學的發展,有機硅柔軟劑作為一類新型的高分子柔軟劑迅速發展起來。與傳統的非硅類柔軟劑相比,由于Si—O鍵具有比C一O鍵更低的旋轉自由能,有機硅柔軟劑表現出更為優異的柔軟性能,因而在有機硅柔軟劑出現以來短短的幾十年時間里,迅速地被紡織企業采用,并且逐步取代了傳統的非硅類柔軟劑而成為主導的柔軟劑品種。
軟化劑作為織物的常規后整理助劑,應用至今已有半個多世紀,發展非常迅速,它從最早的表面活性劑類柔軟劑發展為高分子聚合物類柔軟劑,軟化劑又從高分子聚乙烯蠟發展為有機硅聚合物,又從聚二甲基硅氧烷乳液發展為端羥基聚硅氧烷乳液、親水性有機硅柔軟劑、氨基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷微乳、低黃變氨基改性有機硅柔軟劑、親水性氨基有機硅柔軟劑和超平滑氨基改性聚硅氧烷等。
橡膠工業渴求新工藝技術。新工藝技術包括生產過程技術、自動化技術等等,以節約時間和人力成本。而有經驗的人力資源正趨于老齡化,企業中有經驗的工程師越來越少,這些人在離開企業的同時,也帶走了豐富的經驗知識。
橡膠軟化劑按來源來分可以分為松油系橡膠軟化劑、脂肪油系橡膠軟化劑、合成橡膠軟化劑、石油系橡膠軟化劑、煤焦油系橡膠軟化劑等等這幾種。
橡膠軟化劑根據它的作用機理來分可以分為化學軟化劑和物理軟化劑,化學軟化劑又被稱為是塑解劑,這種橡膠軟化劑可以通過化學的作用,使橡膠大分子進行斷鏈,從而增加它的可塑性;而物理軟化劑就是可以增塑分子進入橡膠分子內,從而增大分子間距,減弱分子間作用力,而且這種類型的橡膠軟化劑可以使得分子鏈更容易滑動。另外,橡膠軟化劑有黑油膏和白油膏兩種。
橡膠軟化劑是屬于軟化劑中的一種,橡膠軟化劑在目前的使用中也是非常的普遍的。但是在目前隨著大家需求的不斷的增加以及技術的發展,所以橡膠軟化劑的種類也越來越多了,應用領域也越來越廣泛,行業市場規模也越來越大。
近幾年,我國橡膠軟化劑行業市場規模隨下游需求增加而逐步擴大,從2012年的124.44萬噸到2016年的152.79萬噸,行業市場規模增加了28.35萬噸,增長了22.78%。
行業強勁表現源于下游行業的強烈需求,僅就輪胎行業而言,全球輪胎產業向國內轉移等因素的影響,近年來我國輪胎行業生產規模快速擴張并成為輪胎生產大國,2016年受宏觀經濟回暖、汽車銷量大增等因素的影響,我國輪胎行業步入穩定增長期。我國每年輪胎產量6-7億條左右,隨著汽車的普及,未來幾年汽車的增長率約為5%左右,輪胎的需求量也將會逐步擴大,而對于橡膠軟化劑來說,也是一個巨大的發展空間。同時,隨著橡膠企業的不斷升級和轉型,走可持續發展道路是未來的唯一選擇,發展環保橡膠軟化劑,淘汰煤焦油等有毒有害物質作為橡膠軟化劑,再生膠軟化油繼續使用必將是一個大的趨勢。
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