| Пластификаторы |
|
Пластификаторы - органические соединения, придающие пластичность полимерам и расширяющие интервал их высокоэластичного состояния. Введение пластификатора повышает морозостойкость полимера, облегчает условия его переработки. Введение в полимер пластификатора смещает температуры текучести (Тт) и стеклования (Тс) в область более низких температур, а также уменьшает модуль упругости полимера, т. е. делает его более мягким (поэтому пластификаторы иногда называют мягчителями). Поскольку полимеры большей частью перерабатываются в визиотекучем состоянии, пластификация широко используется при переработке полимеров с целью снижения температуры перерабатываемой массы. Пластификаторы должны обладать малой упругостью паров, химической стойкостью, нерастворимостью в воде, термо- и светостойкостью, не должны быть токсичными и т. д. Универсального пластификатора, который обладал бы всем комплексом этих свойств, нет. В зависимости от области применения полимера и предъявляемых требований в композиции вводят либо один, либо смесь пластификаторов. Для пластификации поливинилхлорида рекомендуются эфиры дикарбоновых кислот и высших спиртов, содержащих от 7 до 10 атомов углерода в молекуле, а для пластификации эфиров целлюлозы — эфиры дикарбоновых кислот и низших спиртов (метилового, бутилового). Первичные пластификаторы - пластификаторы, обладающие хорошей совместимостью с полимером (желатинизирующие пластификаторы). Вторичные пластификаторы - пластификаторы, обладающие ограниченной совместимостью с полимером (нежелатинизирующие пластификаторы). Пластификаторы подразделяются на следующие группы:
Наиболее крупным потребителем диэфирных пластификаторов является производство гибкого поливинилхлорида (ПВХ) — 80-85 %, далее: поливинилацетата — 4,5 %, целлюлозы - 4 % и синтетического каучука — 2 %. Лакокрасочная промышленность применяет в качестве пластификаторов в основном сложные эфиры, а также касторовое масло, совол, хлорпарафин и некоторые другие материалы. Из сложных эфиров наибольший практический интерес представляют эфиры фталевой кислоты (фталаты), фосфорной кислоты (фосфаты), себациновой кислоты (себацинаты) и адипиновой кислоты (адипинаты). Основные представители фталатных пластификаторов:
Фталаты нашли широкое применение благодаря хорошей стабильности, способности придавать полимерам хорошую морозостойкость и высокие диэлектрические показатели. Фосфаты придают полимерам огнестойкость, а также хорошую морозостойкость. Основные их представители: триоктилфосфат, трибутилфосфат, три-(2-этилгексил)фосфат, трикрезилфосфат. Применяются они для пластикации ПВХ, лакокрасочных материалов на основе хлорированного ПВХ, нитролаков и нитроэмалей, эфиров целлюлозы. Наиболее токсичный из них трикрезилфосфат. Адипинаты и себацинаты придают полимерам высокую морозостойкость, эластичность при низких температурах. Эфиры адипиновой кислоты более летучи, чем себациновой кислоты. Основные представители: дибутилсебацинат (ДБС) и диоктилсебацинат (ДОС) — применя.тся для пластикации виниловых полимеров, эфиров целлюлозы, каучуков. Диоктиладипинат (ДАО) применяют для пластикации ПВХ и других полимеров. Несмотря на протесты «зеленых» и медиков, наиболее распространенный пластификатор как у нас, так и за рубежом — ДОФ. Он относится к так называемым первичным пластификаторам. Помимо первичных имеются также вторичные пластификаторы, которые используются самостоятельно, но могут частично заменять первичные. Цена вторичных пластификаторов, естественно ниже, поэтому многие производители стараются их использовать. Классическими примерами вторичных пластификаторов являются хлорпарафины, а также ЭДОС и его аналоги. Удешевляя (по сравнению с ДОФ) продукцию, эти пластификаторы ухудшают ряд свойств пластикатов. Хлорпарафины увеличивают плотность пластиката и снижают его термостабильность. ЭДОС является смесью побочных продуктов производства изопрена, соостав его нестабилен, а летучесть заметно выше, чем у ДОФ. Помимо ЭДОС в настоящее время на рынке имеется целый ряд его аналогов, характеристики которых даже несколько хуже. При введении этих пластификаторов в композицию (особенно в больших количествах) могут возникать проблемы с переработкой пластиков, пористостью, стабильностью цвета и выпотеванием на поверхность. |
Пластификаторы