Plastikleştiriciler, polimer işleme endüstrisinde vazgeçilmez katkılardır, öncelikle esnekliği, işlenebilirliği ve aksi takdirde katı plastiklerin dayanıklılığını artırmak için kullanılır.Onlar bunu polimer zincirleri, intermolecular güçleri ve daha serbest hacmi azaltmak, bu da cam geçiş sıcaklığının daha düşük olması gerekir. - özellikle de poliviniz (DEHP) ekosistemleri ve çevresel olarak artan çevresel etkilerin arttırılmasına yönelik olarak, biyo-parçacıklı bir şekilde, çevresel olarak daha güvenli bir şekilde kullanılması gerekir.

Safer Plastikizerler için Sağlık ve Çevre Imperative

Phthalates son iki yılda yoğun scrutiny altında ortaya çıkıyor. Epidemiyolojik çalışmalar, düşük doğurganlık, üreme anormallikleri ile erkek bebeklerde, astım ve alerjiler riskini artırdı, çünkü plastikleştiriciler polimer matrixine kimyasal olarak bağlanıyor, gıda, kapalı toz, hava ve su örnekleriyle ilişkilendirilebiliyorlar.

Çevre endişeleri eşit derecede zorlayıcıdir. Phüthalates, su organizmalarında üreme toksisitesine ve invertebrates'e neden olduğu gösterilmiştir. Konvansiyonel plastik atıkların da düşmesine neden olur; polimer sırt kemiğinin tekrar bozulmasından önce, küresel olarak uygulanan ilaçlar ve diğer organlarda da yüksek oranda endişe vericidir.

Eko-Friendly Plastikizers tasarlamak için Stratejiler

Eko-dost plastikleştiricilerin gelişimi, polimer kimyası, toksikoloji ve yeşil mühendisliği içeren çok disiplinli bir çabadır.

Bio-Based Feedstocks

Sürdürülebilirlik için en doğrudan yol, petrokimyalardan ziyade yenilenebilir biyokütmelerden ham malzemeler tedarik etmektir. Sebze yağları (soy, döküm, palmiye, linseed, kanola), karboksiyon asitleri ve çam reçinesinden gelen terpenler en çok incelenen yemler arasındadır. Bu malzemeler genellikle biyodegrad edilebilirliği ve daha düşük toksisite profillerine sahip olur.

Biodegradability için Tasarım

İdeal bir eko-dost plastikleştirici, çevrede kalıcı olmamalıdır. Keşfetçiler hidrostatik veya oksitlenebilir fonksiyonel gruplar içeren molekülleri tasarlar - aksine, filizler veya amid bağları - toprak veya sudaki mikrobiyal enzimler tarafından kırılabilir.

Toxic Fonksiyonel Grupların Yeniden Yapılması

Phthalates, farmasötik asitin çoğunu borçludur - endokrin geri kemiklenme etkinliği ortadan kaldırırken.Fortyl tributil citric, adipic, Sebacic, or succinic asit - üreme dışı ilaç kullanımı için onaylanmamış bir aktiviteyi ortadan kaldırır. Örneğin, benzosler ve bir şekilde geri dönüşümlü olarak kaybolurlar.

Oligomeric ve Polimerik Plastikizerler

Küçük plastikleştiricilerin bir sınırlaması, polimerlerin dışına göç etme eğilimidir. Moleküler ağırlık arttırarak - düşük volümlü polimerler veya yüksek çözünürlük gerektiren uygulamalar için zaten ticarileşmiştir.Bu malzemeler aynı zamanda biyo erişilebilir ve toksik olabilir.

Prominent Eco-Friendly Plastikizer Adaylar

Metal olmayan plastikleştiricilerin birkaç sınıfları ticari traksiyon kazandı veya güçlü araştırma vaadi gösterdi. Aşağıda en önemli aileleri inceliyoruz.

Epo oksited Sebze Yağları (EVOs)

Epo oksit, sıvı yağ (ESBO) ve epo oksitlenmiş linse edilmiş yağ, PVC için en erken ve en başarılı biyo bazlı plastikleştiriciler arasındadır.Onlar, karbon-karbon çift tahvillerini birincil plastik olarak dönüştürmek için reaksiyona maruz bırakarak üretilirler; aynı zamanda ikincil bir plastik veya komplikeli kimyasal madde olarak kullanılabilir.

Citrate Esters

Citrates, şekerlerin fermentasyonu tarafından üretilen bir yığın maldan elde edilir.En yaygın plastikleştiriciler birçok yargılayıcıda (ATEC) ve acetyl tributyl citrate (ATBC) olarak kullanılırlar.

Castor Oil Derivatives

Castor yağı, ricinoleic asitinde eşsiz derecede zengindir, ricinoleik asitten elde edilen hidroxyla yağ asiti, çeşitli plastik sistemlere dönüştürülür. Metrikinoleate, acetylated dökümlü yağ ve yağ asitleri tüm incelenir.

Succinic ve Adipic Asit Esters

Succinic asit, fermentasyon yoluyla biyolojik olarak üretilir, ancak adipic asit hala petrokimyasaldır, ancak yenilenebilir kaynaklardan biyo-yaralı olabilir. Bununla birlikte, dibutyl succinate (DBS) ve diriltme gibi bazı vitaminler ile karşı karşıya kalır.Bu ölüler özellikle de uzun yıllar boyunca ticari olarak etkilidir. DEHA, ancak bir filizlenmiş, diğer plastikler için de kullanılabilir.

Performans Değerlendirmesi: Nasıl karşılanırlar?

Herhangi bir yedek plastikleştirici, pahalı bir performans kriteri seti ile karşılamalıdır: düşük yüklemede Tg'yi düşük yüklemede verimlilik (zaman boyunca aşırı yükleme), işlem sırasında ısıtımı, düşük volatilite, ekspeklere geçiş için direnç (gıda, cilt, petrol), ve mekanik mülk tutma süresi boyunca.

Plasticizer Efficiency (vs DEHP) Migration Resistance Thermal Stability Biodegradability Cost (relative)
DEHP (reference) 1.0 Moderate Good Poor Low
Epoxidized soybean oil 0.7–0.8 Good Excellent High Moderate
Acetyl tributyl citrate 0.8–0.9 Moderate Fair High Moderate
Castor oil-based ester 0.85–0.95 Good Good High Moderate–High
Dibutyl succinate 0.9–1.0 Moderate Good High Moderate

Bu sonuçlar, tüm metriklerdeki tek bir alternatif mükemmel bir şekilde çoğaltmazken, birçok kişi tüm talep edilen uygulamalar için yeterince yakındır, ancak iki veya daha fazla plastikleştiricinin bileşimi genellikle yüksek verimsiz bir magnezyumu dengelemek için kullanılır - örneğin, yüksek ağırlıkta plastik bir plastikleştirici polimerik plastikleştirici ile birleştirerek.

Uygulamaları Across Polimer Sistemleri

Eko-dost plastikler, PVC'nin ötesinde geniş bir plastik yelpazesine yol açıyor ve biyodegrad edilebilir bir polyesterin kompostlanabilir paketleme ve 3D baskıda kullanılan biyo-parçalı bileşikler, poli(piküllü gr) gibi plastikleştirici bileşikler, yağ asitleri ve% 10'dan fazladan fazla bir süre boyunca azaltılabilmesi için% 400'den fazla verimsiz direnci artırmak için gereklidir.

Başka bir gelişmekte olan uygulama, otomotiv iç ve ayakkabılarındaki alternatifleri daha fazla kullanıyor - kan torbaları, boru torbaları - DEHP'nin değiştirilmesi özellikle acildir çünkü hastalar uzun süreli, doğrudan temasa geçti.

Meydanlar ve Genişleme Kabulüne Yararlı

Açık faydalara rağmen, eco-friendly plastikizerler piyasadan tamamen uzaklaşabilecekleri için ele alınması gereken birkaç dışsal zorlukla karşı karşıyadır.

Uyumluluk ve İşleme Pencere

Birçok biyo tabanlı plastikleştiriciler PVC gibi temel polimerlerle dar uyumluluk pencereleri vardır. Yüksek yüklemelerde, özellikle de alçakgönüllü veya sıcak koşullar altında - uyumlu yapıların tanımlanması ve kaybı için kullanılır.

Termal Stability ve Volattitude

Emekleme sırasında (örneğin, İndüksiyon, enjeksiyon kalıplama), plastikleştiriciler genellikle 180°C'yi aşan sıcaklıklarda stabil kalmalıdır.Sürekli esterler ve bazı biyo temelli esterler bu sıcaklıklarda bozulmaya veya yumuşamaya eğilimlidir, üşütmeye, ürün boyamaya ve plastikleştirme etkisine neden olur.Encapsülasyon veya karışık esterlerin kullanımı yardımcı olabilir, ancak daha temel sentetik gelişmelere ihtiyaç vardır.

Maliyet Rekabetçiliği

Phthalates ucuz çünkü ucuz petrokimyasal yemstocks'tan kitlesel olarak üretilirler. Birçok biyo bazlı plastikleştiriciler iki ila beş kat daha fazla kilograma mal olur. Ancak, yaşam döngüsü, ilgili sağlık maliyetleri, çevresel regülasyonu ve düzenleyici uyum, daha güvenli katkı maddeleri için giderek daha olumlu bir şekilde olumlu bir şekilde karşılanır.

Düzenlemeler ve Sertifikalar

Piyasaya yeni bir plastikleştirici getirmek, kayıt gerekliliklerini yerine getirmek için kapsamlı toksikolojik ve ecotoksik test gerektirir.Çalışan endüstri-academia girişimleri ve precompetitive araştırmaları için, göç testleri ve gıda-simulan çalışmalar zorunludur.Bu onay süreci yıllar sürebilir ve milyonlarca dolara mal olabilir, inovasyondan küçük şirketlerle diskourating industry-academia attemptsler ve precompetitive research consortia yükü paylaşmak için yardımcı olur.

Future: Bir Geometrik Bir Ekonomiye Doğru

Eko-dost plastikleştiriciler için itme, plastikler için daha geniş bir ekonomi vizyonu ile uyum sağlar, malzemelerin güvenli bir şekilde yeniden, geri dönüşüm için tasarlandığı ve en az çevresel kalıcılık sağlayacaktır.

  • [0]Yenilenebilir, atık-derived feedstocks: Araştırmacılar gıda işleme kalıntılarının (köpürücüler, kahve sebepleri), kağıt endüstrisinden lignin ve hatta plastikleştirici malzemeler için başlangıç malzemelerinin kullanılmasını araştırıyorlar.
  • [FONT:0) Akıllı, duyarlı plastikleştiriciler: [Dönetici: 0,4][/FONT=0) Ürünün yararlı hayatı sonra bozulabilecek olan Molecules, UV ışığı veya kompost koşullarına maruz kalmak için - plastikleştiriciler ortamda devam etmemelerini sağlar.
  • [FONT:0) Biyopolimer geri dönüşüm ile ilgili olarak: PLA ve PHA gibi biyo bazlı plastikler piyasa payı kazanır, plastikleştiriciler geri dönüşüm altyapısıyla uyumlu olmalıdır. İdeal olarak, plastikleştirici mekanik geri dönüşüm veya alternatif olarak, termo-yasa geri dönüşüm süreçleri sırasında kolayca ayrı ayrı ayrı ayrı olarak yapılmalıdır.

Ayrıca, yüksek kod tarama yöntemleri ve makine öğrenme modelleri geliştirme, yeni plastikleştirici adayların kimliklerini hızlandıracaktır.Protesto, biyodegradability ve polimer etkileşimleri, araştırmacılar sentez ve test yapmadan önce en umut verici molekülleri öncelikleyebilirler. ”

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Eko-dost plastikleştiricilerin gelişimi artık bir niş araştırma ilgi değil, acil bir endüstriyel ihtiyaçtır.Fiziksel toksisite, küresel düzenlemelere sıkıştırma ve daha güvenli ürünler için yükselen tüketici talepleri, polimer endüstrisi derin bir geçiş geçiriyor. Biyo- bazlı esterler, epozoflar, siller ve polimer sistemler, daha sağlıklı bir şekilde gelişmiş güvenlik ve biyode daha iyi performans gösteren birçok uygulamada zaten uygulanabilir alternatiflerdir.