Какова роль пластификаторов? Каков механизм их действия?
В глазах химической промышленности добавки всегда играют вспомогательную роль. Но опытные инженеры и технологи знают, что без хороших добавок качество материала трудно улучшить. В производстве пластмасс пластификаторы, как обычные добавки, играют важную роль. lONGCHANG CHEMICAL подробно рассказывает о роли пластификаторов.
Пластификаторы — это низколетучие вещества, добавляемые в пластмассы для улучшения пластичности и повышения их гибкости.
Основная роль пластификаторов заключается в ослаблении межмолекулярных сил полимера, снижении температуры плавления и вязкости расплава, улучшении его формовочных и технологических свойств, в использовании температурного диапазона, придании пластмассовым изделиям гибкости и ряда других необходимых свойств.
Пластифицирующий эффект обусловлен ослаблением агрегации между макромолекулярными цепями в полимерном материале. Введение молекул пластификатора между молекулярными цепями полимера ослабляет силы между молекулярными цепями полимера и, как следствие, увеличивает подвижность молекулярных цепей полимера и уменьшает кристалличность молекулярных цепей полимера, тем самым увеличивая пластичность полимера. В частности, молекулы пластификатора вставляются между молекулами полимера, ослабляя межмолекулярные силы, тем самым достигая целей пластификации.
Пластификаторы обычно представляют собой жидкость с высокой температурой кипения, низкой летучестью или твердое вещество с низкой температурой плавления, большинство их молекул имеют полярную и неполярную части.
Полярная часть часто состоит из полярных групп, а неполярная часть представляет собой алкил с определенной длиной и объемом. Полярные группы — это в основном сложноэфирные группы, атомы хлора и эпоксидные группы.
Соединения, содержащие различные полярные группы, обладают различными характеристиками, например, фталатные эфиры имеют хорошую совместимость, пластифицирующий эффект и комплексные характеристики; фосфатные эфиры и хлориды обладают огнестойкостью; эпоксиды и дипентаэритритовые эфиры имеют хорошую термостойкость; эфиры алифатических дибазовых кислот имеют отличную морозостойкость; эфиры фенил алкилсульфонатов имеют хорошую погодоустойчивость; цитратные эфиры и ацетил цитратные эфиры имеют антибактериальные свойства и т.д.
Молекулярная масса пластификаторов в основном влияет на долговечность, эффективность пластификации и совместимость. Для получения хорошей прочности, молекулярная масса пластификаторов должна быть более 350, а молекулярная масса более 1000 полиэфиров и бензолполикислотных эфиров (например, тримеллитата) пластификаторы имеют очень хорошую прочность, они в основном используются в проводах и кабелях, автомобильных декоративных изделиях и некоторых так называемых постоянных пластифицированных продуктах.
Пластик с идеальным пластификатором должен обладать: хорошей совместимостью со смолой, высокой эффективностью пластификации, прочностью, морозостойкостью, стабильностью, изоляцией; нетоксичностью; отличной технологичностью, огнестойкостью, а также недорогостью и простотой получения.