Plastifianții se referă la o clasă de substanțe care pot îmbunătăți raționalitatea polimerilor. Plastifianții sunt utilizați în principal pentru rășini din PVC, iar cantitatea lor poate reprezenta mai mult de 98% din cantitatea totală de plastifianți. Adăugarea de plastifianți poate reduce forța dintre lanțurile moleculare din PVC și poate reduce temperatura de tranziție a sticlei, temperatura de curgere și punctul de topire al microcristalelor conținute din material plastic din PVC. Plastifianții pot crește plasticitatea rășinii și pot face produsul moale și rezistent. Performanță bună la temperatură scăzută.
Când plastifiantul este mai mic de 10 părți, rezistența mecanică nu este evidentă. Când se adaugă aproximativ 5 părți din plastifiant, rezistența mecanică este cea mai mare, care este așa-numitul fenomen anti-plastifiere. În general, se crede că fenomenul anti-plasticizare este că după ce se adaugă o cantitate mică de plastifiant, mobilitatea lanțului macromolecular crește, astfel încât moleculele sunt ordonate să producă efectul microcristalelor. Rezistența la impact a produselor dure cu o cantitate mică de plastifiant este mai mică decât cea fără timp, dar după creșterea la o anumită doză, rezistența la impact va crește odată cu creșterea cantității, care respectă legea universală. În plus, creșterea plastifiantului va reduce rezistența la căldură și rezistența la coroziune a produsului. Pentru fiecare parte suplimentară a plastifiantului, rezistența la căldură a lui Martin&# 39 va scădea cu 2 până la 3. Prin urmare, produsele dure generale nu adaugă plastifianți sau adaugă mai puțini plastifianți. Uneori se adaugă mai multe părți de plastifiant pentru a îmbunătăți fluiditatea procesării. Cu toate acestea, produsele moi trebuie să adauge o cantitate mare de plastifiant. Cu cât este mai mare cantitatea de plastifiant, cu atât produsul este mai moale.
Cantitatea totală de plastifiant trebuie să fie diferită în funcție de cerințele de moliciune a produsului și de utilizare, proces și mediu de utilizare. Procesul general de calandrare produce folie din PVC, iar cantitatea totală de plastifiant este de aproximativ 50 de părți. Filmul suflat este ușor mai mic, în general 45-50 de părți.
Funcțiile principale ale plastifianților sunt următoarele:
1. Reduceți temperatura de topire și vâscozitatea topitei polimerului, reducând astfel temperatura de procesare a turnării;
2. Faceți ca produsele din polimer să aibă moliciune, elasticitate și rezistență la temperaturi scăzute.
Mecanismul de acțiune al plastifiantului:
Plastifianții și rășinile au polarități diferite, iar mecanismul lor de acțiune este, de asemenea, diferit.
1. Efect de volum Acest efect este în principal pentru plastifianții nepolari. Modul său de acțiune este de a introduce între lanțurile moleculare ale rășinii pentru a crește distanța dintre molecule, slăbind astfel forța dintre molecule și reducând Vâscozitatea topiturii crește flexibilitatea lanțului molecular. Cu cât se adaugă mai mulți astfel de plastifianți, cu atât este mai mare efectul de volum, iar efectul de volum al plastifiantului cu structură cu lanț lung este mai mare decât cel al plastifiantului cu structură ciclică.
2. Efect de protecție Acest efect este în principal pentru plastifianții polari, iar modul său de acțiune este de a înlocui atracția polară dintre moleculele de polimer cu interacțiunea dintre plastifianții polari și polimerii polari. Drept urmare, forțele dintre molecule sunt slăbite, iar acest efect plastifiant se numește efect de protecție.
Performanța plastifiantului:
Proprietățile plastifianților includ în principal următoarele elemente: eficiență plastifiantă, compatibilitate, rezistență la frig, durabilitate, rezistență la căldură, izolație, ignifug și igienă.
Eficiența de plastifiere: se referă la capacitatea de plastifiere a unui plastifiant față de polimer sau la efectul de plastifiere. Eficiența plastifierii diferiților plastifianți este un concept relativ. Eficiența plastifierii este în general evaluată de cantitatea de plastifiant necesară pentru modificarea indicelui de flexibilitate cantitativă. Cu cât se adaugă mai puțin plastifiant, cu atât este mai mare eficiența plastifierii. Plastifianți cu greutate moleculară generală. Plastifianții cu greutate moleculară mai mare au un randament ridicat de plastifiere pentru PVC. Pe măsură ce polaritatea moleculei de plastifiant crește, gradul de ramificare alchil și creșterea structurii inelului aromatic reduc eficiența plastifierii.
Ordinea eficienței plastifierii plastifianților utilizați în mod obișnuit este:
DBS> DBP> DOS> DOA> DOP> DIOP> M-50> TCP> PCl-50.
Compatibilitate: se referă la compatibilitatea plastifianților cu polimerii. Același plastifiant are compatibilitate diferită cu polimeri cu polarități diferite.
Secvența de compatibilitate a plastifianților și a PVC-ului uzual este:
DBS> DBP> DOP> DIOP> DNP> ED3> DOA> DOS> Parafină clorurată .
Rezistență la frig: se referă la rezistența la temperaturi scăzute a produselor plastifiate plastifiante. Rezistența la frig a plastifianților este legată de structura sa. Esterii acidului dibazic alifatic cu metilen (—CH2—) ca corp principal au cea mai bună rezistență la frig. Sunt unul dintre cei mai frecvent utilizați plastifianți rezistenți la frig și conțin ciclici și plastifiantul ramificat are o rezistență excelentă la frig datorită dificultății sale de deplasare în polimer la temperaturi scăzute.
Ordinea rezistenței la frig a plastifianților folosiți în mod obișnuit este: DOS> DOZ> DOA> ED3> DBP> DOP> DIOP [GG ] gt; DIDP> DNP> M-50> TCP.
Durabilitate: se referă la capacitatea plastifianților de a persista în produsele plastifiate. Acesta include în principal rezistența la migrare, rezistența la extracție și rezistența la volatilitate.
Migrația plastifianților cu rezistență la migrație include două aspecte:
1. Plastifiantul se scurge din interiorul produsului către suprafața exterioară;
2. Plastifiantul se transferă la solidul în contact cu acesta.
Migrarea plastifiantului este legată de compatibilitatea acestuia și, cu cât este mai scăzută compatibilitatea, cu atât este mai mare migrarea. În plus, plastifianții cu greutate moleculară mare, lanțuri ramificate sau structuri ciclice au o bună rezistență la migrare.
Rezistența la extracție: Se referă la tendința plastifiantului de a difuza în mediul lichid în contact cu acesta. Mediul include în principal apă, solvent, detergent și ulei lubrifiant. În ceea ce privește rezistența la ulei și rezistența la solvenți, plastifianții cu o proporție mai mare de grupări alchil nepolare au rezistență slabă la extracție, grupările fenil, grupările ester și plastifianții cu un grad ridicat de ramificare au o rezistență bună la extracție; în timp ce rezistența la apă este Contrar celor de mai sus, poliesterii sunt plastifianți cu rezistență excelentă la extracție.
Rezistența la volatilitate: se referă la tendința plastifiantului de a difuza în aer de la suprafața produsului atunci când este încălzit. Volatilitatea unui plastifiant este legată de greutatea sa moleculară. În general, cu cât este mai mică greutatea moleculară, cu atât este mai mare volatilitatea acesteia. Din punct de vedere al structurii moleculare, structura alchil cu lanț drept are o rezistență mai bună la volatilitate decât plastifianții cu structură alchil cu lanț ramificat; plastifianții care conțin cicluri și alte grupări voluminoase în moleculă au o rezistență mai bună la volatilitate. În general, plastifianții precum poliesterul, epoxidul, DIOP, TCP și pentaeritritolul au o bună rezistență la volatilitate.
Izolație: izolarea plastifiantului nu este la fel de bună ca cea a rășinii din PVC. Pe măsură ce cantitatea de plastifiant crește, izolația electrică a PVC-ului scade. Atunci când alegeți plastifianți pentru produsele de izolare din PVC, acordați atenție proprietăților sale de izolare.
Ordinea de izolare a plastifianților utilizați în mod obișnuit este:
TCP> DNP> DOP> M-50> ED3> DOS> DBP> DOA.
Igiena: se referă la toxicitatea plastifianților. Majoritatea plastifianților sunt netoxici sau puțin toxici. Esterii epoxidici și ai acidului citric sunt plastifianți netoxici, iar esterii acidului ftalic și acizii dicarboxilici sunt scăzuti. Plastifianți otrăvitori, dar DOP și DOA sunt suspectați de a provoca cancer; majoritatea plastifianților fosfatici sunt toxici, cu excepția difenil 2-etilhexil fosfatului; parafinele clorurate sunt, de asemenea, plastifianți toxici.
Ignifugare: Esterii fosfatici și parafinele clorurate sunt plastifianți ignifugi, iar ordinea ignifugării este: TCP> TPP> TOP> DPOP.
Soiuri de plastifianți utilizați în mod obișnuit:
Există multe tipuri de plastifianți. În funcție de compatibilitatea lor cu polimerii, acestea pot fi împărțite în plastifianți principali și plastifianți auxiliari. Plastifianții principali includ esteri ai acidului ftalic și esteri ai fosfatului, iar plastifianții auxiliari includ esteri ai acidului dibazic alifatic și rășini epoxidice. Conform clasificării structurale a plastifianților, acesta poate fi împărțit în: esteri ai acidului ftalic, esteri ai acidului dibazic alifatic, epoxizi, poliesteri etc.
Di (2-etilhexil) ftalatul (DOP) are o eficiență de plastifiere ridicată și o bună rezistență la volatilitate, rezistență la migrare, rezistență la extracția apei, rezistență la intemperii și alte proprietăți cuprinzătoare. Producția de folie agricolă din PVC moale, cu DOP ca plastifiant principal și di (2-etilhexil) adipat (DOA) ca plastifiant rezistent la frig. Plastifianții esterici ai acizilor grași epoxidici au o bună stabilitate termică și o rezistență la frig. Soiurile utilizate în mod obișnuit sunt 2-etilhexil acid epoxi stearic, 2-etilhexil acid oleic epoxidic de soia etc.
Filmul de clorură de poliviniliden de barieră înaltă (PVDC) pentru ambalarea alimentelor trebuie să adauge o cantitate adecvată de plastifiant netoxic de 8-10 phr. Principalele varietăți sunt acetil tri-n-butil citrat, acetil tri- (2-etilhexil) citrat, di (2-etilhexil) sebacat (DOS) etc. Acești plastifianți sunt, de asemenea, plastifianți netoxici utilizați în mod obișnuit în PVC.