Введение пластификаторов в пластмассы

Введение пластификаторов в пластмассы

Введение пластификаторов в пластмассы называют пластификацией. Ее проводят для того, чтобы сделать материал более эластичным при эксплуатации. Еще таким  способом повышают технологические качества пластика, например пластичность.

Количество подобных добавок в полимере – от 2% массы сырья. Чем лучше их растворимость в материале, тем больше можно ввести. Система «полимер-пластификатор» термодинамически устойчива.

Когда растворимость мала или вообще отсутствует, получают коллоидную систему. Она подвержена разрушению по причине перемещения пластификатора на поверхность изделия.

Также некоторые вещества улучшают морозостойкость пластмасс, а также их огне-и светостойкость.

Обычно в полимер вводят композицию из двух-трех и более разных пластификаторов.

Вещества

Как правило, используют твердые или жидкие низкомолекулярные вещества. Температура кипения у них высокая, а летучесть мала. Они хорошо перемешиваются с пластиками, но в химическую реакцию не вступают. Примеры ниже.

Сложные эфиры:

  • диметилфталат
  • дибутилфталат
  • диоктилфталат
  • дибутилсебацинат
  • ди(2-этилгексил)адипинат
  • трифенилфосфат
  • трикрезилфосфат

Минеральные и растительные масла: эпоксидированное соевое масло, хлорированные парафины.

Их вводят в материал на разных этапах производства – от стадии полимеризации пластика до непосредственно переработки (например, литья)

Пластификация бывает внешняя и внутренняя.

Внешняя пластификация.

Молекулы пластификатора проникают в пластик и «раздвигают» молекулярные цепи. Межмолекулярная связь молекул пластмассы частично заменяется связью с молекулами пластификатора и ослабевает. В результате молекулярные цепи в пластмассе легче перемещаются, и материал становится более пластичным и текучим. Его легче перерабатывать.

Также, в зависимости от типа веществ, снижается температура стеклования полимера, повышается морозостойкость и способность к высокоэластичной деформации.

Пластификатора вводят несколько десятков процентов от массы пластика. Исключение составляет структурная пластификация. В полимер вводят малое – до 1% -количество пластификатора. Его молекулы не могут распределиться в объеме сырья, так как их мало. Они располагаются на границах раздела между элементами надмолекулярных структур последнего. Здесь тоже изменяются физико-механические качества материала.

Внутренняя пластикация

В случае внутренней пластификации также ослабляются межмолекулярные связи полимера, но это происходит из-за химической реакции. Меняется сама структура цепи.

Например, у полистирола температура стеклования 80°С, у сополимера стирола с бутадиеном -30…-60 °С. Внутренняя пластификация не такая технологичная, как внешняя, но иногда ее применяют.

Пластмассы в чистом виде почти не продают. Большинство марок – композиции с пластификаторами и другими веществами. Свойства одной и той же пластмассы отличаются у разных марок. При выборе материала изделия и переработке это стоит учитывать.

Добавить комментарий