Plastifikatorlar

Plastmassalarni qayta ishlash
qarshi kalıplama plastmassalardan ekstruziya cho'ziluvchan kalıplama termoformlash siqishni kalıplama kalendar transfer kalıplama laminatlash shisha tolali kalıplama pultrusion filaman sargisi vakuum hosil qilish rotatsion kalıplama
Mahsulotlar	Plastmassa sanoati Tovar plastiklari Muhandislik plastiklari Yuqori sifatli plastmassalar Plastik plyonka Plastik shisha Plastik to'rva Plastik xarid qilish sumkasi Plastik vilkalar Blister to'plami Ko'pikli oziq-ovqat idishi Qurilish Geosentetik Kategoriya: Plastmassalardan foydalanish
Atrof muhit va sog'liq	v t e Sog'liqni saqlash masalalari plastmassalar va poligalogenli birikmalar (Shifokorlar) Plastifikatorlar: Ftalatlar DIBP JB BBP (BBzP) DIHP DEHP (DOP) DIDP DINP Turli xil plastifikatorlar Organofosfatlar Adipates (DEHA DOA) Monomerlar Bisfenol A (BPA, in Polikarbonatlar) Vinil xlor (ichida.) PVX) Turli xil qo'shimchalar, shu jumladan. Shifokorlar PBDElar Tenglikni Organotinlar PFKlar Perfluorooktanoik kislota Sog'liqni saqlash muammolari Teratogen Kanserogen Endokrinni buzuvchi Qandli diabet Semirib ketish Obesogen Polimer tutun isitmasi Ifloslanish Plastik ifloslanish Kauchuk ifloslanishi Ajoyib Tinch okeanidagi axlat uchun yamoq Doimiy organik ifloslantiruvchi Dioksinlar Atrof-muhit salomatligi uchun xavfli ro'yxat Qoidalar Kaliforniyadagi taklif 65 Evropa REACH qoidalari Yaponiya zaharli moddalar to'g'risidagi qonun Zaharli moddalarni nazorat qilish to'g'risidagi qonun
Chiqindilar	Plastik ifloslanish Ajoyib Tinch okeanidagi axlat uchun yamoq Doimiy organik ifloslantiruvchi Dioksinlar Atrof-muhit salomatligi uchun xavfli ro'yxat Plastikni qayta ishlash Biologik parchalanadigan plastik
Identifikatsiya kodlari

Plastifikatorlar polimerlarga plastisiya beruvchi va ularning yuqori elastiklik holati doirasini kengaytiruvchi organik birikmalardir. Plastifikatorning kiritilishi polimerning sovuqqa chidamliligini oshiradi, uni qayta ishlash sharoitlarini osonlashtiradi.
Polimerga plastifikatorni kiritish quyilish nuqtasini (Tm) va shisha o'tishni (Tc) pastroq haroratga o'tkazadi, shuningdek polimerning elastik modulini kamaytiradi, ya'ni uni yumshoq qiladi (shuning uchun plastifikatorlar ba'zan yumshatuvchi deb ataladi). Polimerlar asosan visioflow holatida qayta ishlanar ekan, qayta ishlangan massa haroratini pasaytirish maqsadida polimerlarni qayta ishlashda plastifikasiyadan keng foydalaniladi.
Plastifikatorlar past bug 'bosimi, kimyoviy qarshilik, suvda erimaydigan, issiqlik va yorug'likka chidamli bo'lishi kerak, zaharli bo'lmasligi kerak va hokazo. Bu xususiyatlarning butun majmuasiga ega bo'lgan universal plastifikator yo'q. Polimerni qo'llash sohasiga va qo'yilgan talablarga qarab, kompozitsiyaga bitta yoki plastifikator aralashmasi kiritiladi.
Polivinilxloridni plastiklashtirish uchun molekulasida 7 dan 10 gacha uglerod atomi bo'lgan dikarbon kislotalarning efirlari va undan yuqori spirtlar, tsellyuloza efirlarini plastiklash uchun dikarbon kislotalarning efirlari va quyi spirtlar (metil, butil) tavsiya etiladi.
Birlamchi plastifikatorlar - polimer bilan yaxshi mos keladigan plastifikatorlar (jelatinlashtiruvchi plastifikatorlar).
Ikkilamchi plastifikatorlar - polimer bilan cheklangan muvofiqligi bo'lgan plastifikatorlar (jelatinlashtirmaydigan plastifikatorlar).
Plastifikatorlar quyidagi guruhlarga bo'linadi:
efirlar (ftalatlar, fosfatlar va boshqalar);
uglevodorodlar va ularning hosilalari;
o'simlik moylari va ularni modifikatsiyalash mahsulotlari.
Esterlar polimer plastifikatorlari sifatida eng katta sanoat qo'llanilishini topdilar. Diester plastifikatorlarini kompleks ishlab chiqarish hajmi barcha plastifikatorlarning umumiy ishlab chiqarishining 85% ni tashkil qiladi.
Diester plastifikatorlarining eng katta iste'molchisi moslashuvchan polivinilxlorid (PVX) ishlab chiqarish - 80-85%, keyin: polivinilatsetat - 4,5%, tsellyuloza - 4% va sintetik kauchuk - 2%.
Bo'yoq va lak sanoatida asosan plastifikator sifatida efirlardan, shuningdek, kastor yog'i, sovol, xlorli kerosin va boshqa ba'zi materiallar ishlatiladi.
Efirlardan ftalik kislota (ftalatlar), fosforik kislota (fosfatlar), yog 'kislotasi (sebakatlar) va adipik kislota (adipinatlar) ning efirlari eng katta amaliy qiziqish uyg'otadi.
Ftalat plastifikatorlarining asosiy vakillari:
Dimetil ftalat (DMF) - polivinilatsetat, kauchuk, plastmassa, tsellyuloza asetat laklarini plastiklash uchun ishlatiladi. U ancha yuqori volatillikka ega.
Dietil ftalat (DEF) nitroselüloza va etiltsellyuloza laklari va plastmassalar uchun plastifikator sifatida ishlatiladi.
Dibutil ftalat (DBP) PVX va uning kopolimerlarini, nitroselüloza, asetobutiral, polistirol, polimetil metakrilat, polivinilatsetat, sintetik kauchukni plastiklash uchun ishlatiladi. Kamchilik - nisbatan yuqori volatillik.
Dioktilftalat (DOP) PVX va uning sopolimerlari, polistirol, polivinilbutiral, aralash va tsellyuloza efirlarini plastiklash uchun ishlatiladi. U past volatillikka ega.
Ftalatlar yaxshi barqarorligi, sovuqqa yaxshi qarshilik ko'rsatish qobiliyati va polimerlarga yuqori dielektrik xossalari tufayli keng qo'llaniladi.
Fosfatlar polimerlarga yong'inga chidamlilik, shuningdek, yaxshi sovuqqa chidamlilik beradi. Ularning asosiy vakillari: trioktilfosfat, tributilfosfat, tri-(2-etilgeksil)fosfat, trikrezilfosfat. Ular PVX, xlorli PVX asosidagi bo'yoq va laklar, nitro-laklar va nitro-emallar, tsellyuloza efirlarini plastiklash uchun ishlatiladi. Ulardan eng zaharlisi trikrezilfosfatdir.
Adipatlar va sebakatlar polimerlarga past haroratlarda yuqori sovuqqa chidamlilik va elastiklik beradi. Adipik kislotaning efirlari yog 'kislotalariga qaraganda ancha uchuvchan. Asosiy vakillari: dibutil sebakat (DBS) va dioktil sebakat (DOS) vinil polimerlarni, tsellyuloza efirlarini, kauchuklarni plastiklash uchun ishlatiladi. Dioktiladipat (DAO) PVX va boshqa polimerlarni plastiklashtirish uchun ishlatiladi.
"Yashil" va shifokorlarning noroziligiga qaramay, bu erda ham, chet elda ham eng keng tarqalgan plastifikator DOP hisoblanadi. Bu birlamchi plastifikatorlar deb ataladigan moddalarga tegishli. Birlamchi bo'lganlarga qo'shimcha ravishda, mustaqil ravishda ishlatiladigan, lekin qisman birlamchi o'rnini bosadigan ikkilamchi plastifikatorlar ham mavjud. Ikkilamchi plastifikatorlarning narxi tabiiy ravishda pastroq, shuning uchun ko'plab ishlab chiqaruvchilar ulardan foydalanishga harakat qilmoqdalar.
Ikkilamchi plastifikatorlarning klassik namunalari xlorli parafinlar, shuningdek, EDOS va uning analoglaridir. Mahsulotlarning narxini (DOPga nisbatan) kamaytirish orqali bu plastifikatorlar plastik birikmalarning bir qator xususiyatlarini yomonlashtiradi. Xloroparafinlar plastikat zichligini oshiradi va uning termal barqarorligini pasaytiradi.
EDOS - izopren ishlab chiqarishning qo'shimcha mahsulotlari aralashmasi, uning tarkibi beqaror va uning o'zgaruvchanligi DOPga qaraganda sezilarli darajada yuqori. EDOS-dan tashqari, hozirgi vaqtda bozorda uning bir qator analoglari mavjud bo'lib, ularning xususiyatlari biroz yomonroq. Ushbu plastifikatorlar kompozitsiyaga qo'shilganda (ayniqsa, ko'p miqdorda), plastmassani qayta ishlash, porozlik, rang barqarorligi va sirt qon ketishi bilan bog'liq muammolar paydo bo'lishi mumkinPlastifikatorlar plastiklashtirilgan polimerlarning yonuvchanligiga sezilarli ta'sir . Plastmassalashtirilgan polimerdagi dikarboksilik kislotalarning efirlari kabi past molekulyar og'irlikdagi olovni ushlab turuvchi moddalar olov bilan aloqa qilganda plyonkadan ajralib chiqadi va keyin yonadi. Plastifikatorning yonish tezligi uning tarkibiga va yonish sodir bo'lgan sharoitlarga bog'liq. Turli darajadagi xlorlangan xlorli kerosinlarni o'z ichiga olgan PVX birikmalarini yoqish qiyin. Yong'inga chidamlilik nuqtai nazaridan yaxshi natijalar, shuningdek, diester plastifikatori qisman xlorli parafinlar [363-368] yoki galogen o'z ichiga olgan diesterlar [369-371] bilan almashtirilganda olinadi.
Fosforli plastifikatorlar olovga chidamli plastifikatorlar sifatida keng qo'llanilishini topdi /372-375/. Plastifikatsiyalangan PVXning yonishini oldini oladigan eng samarali plastifikatorlar triaril fosfatlardir. Shu bilan birga, trikresilfosfat yoki triksilfosfatning samaradorligi xlorli kerosin va surma trioksidi aralashmasining olovga chidamli ta'siri darajasida bo'ladi [375]. Xlorli trialkilfosfat, yuqori yong'inga chidamliligini ta'minlagan holda, PVX ning issiqlikka chidamliligini sezilarli darajada pasaytiradi [375].
Triarilfosfat aralashmasini poliester plastifikator bilan ishlatganda, PVX tarkibining yong'inga chidamliligi ortadi [376, 377]. Plastiklashtirilgan halogen o'z ichiga olgan polimer kompozitsiyalariga surma oksidlarining qo'shilishi plastik birikmaning yong'inga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi [378, 379]. [376] mualliflari bu qoida faqat diester plastifikatorlari asosidagi kompozitsiyalar uchun amal qiladi, deb hisoblashadi. Fosfat plastifikatorlari va xlorli kerosinlar bilan plastiklashtirilgan kompozitsiyalarda antimon oksidi qo'shilganda bunday ta'sir kuzatilmaydi.
Sinov natijalarini statistik qayta ishlash shuni ko'rsatdiki, PVX plastmassa birikmalarining yong'inga chidamliligi ulardagi fosfat plastifikatorlari va xlorli kerosinlar aralashmasining tarkibi bir oz ortadi. Bundan [380] mualliflari fosfat plastifikator va xlorli kerosin aralashmasi o'z-o'zidan
PVXga qaraganda kamroq yonuvchan degan xulosaga kelishadi. Bu, shuningdek, plastiklashtirilmagan PVX fosfat plastifikatorlari bilan plastiklashtirilgan PVX tarkibiga yoki uning xlorli kerosin bilan aralashmasiga qaraganda ancha past yong'inga chidamliligiga ega ekanligidan kelib chiqadi.
Plastifikatsiyalangan polimerlarning biologik korroziyasiga mikroorganizmlar, asosan mog'or sabab bo'ladi. Mog'or suv bug'ining kondensatsiyasiga, plastiklashtirilgan materialning mexanik va elektr xususiyatlarining yomonlashishiga yordam beradi. Ba'zi hollarda plastiklashtirilgan polimerlarning mog'or ta'siriga chidamliligi muammosi odatda plastifikatorlarning qarshiligi muammosi sifatida ko'rib chiqiladi, chunki mog'orning ba'zi turlari kompozitsiyalarning bir qismi bo'lgan plastifikatorlardan ozuqa manbai sifatida foydalanadi. Plastmassalangan PVXga mog'or qo'ziqorinlari ta'sirida uzilish kuchlanishi va ikki marta cho'zilishdagi kuchlanish kuchayadi va sinishdagi nisbiy cho'zilish kamayadi (4.15-rasm, a). Klash-Bergga ko'ra sovuqqa chidamliligi yuqori haroratli hududga o'tadi. Ref [381] mualliflarining fikricha, bu maʼlumotlar shundan dalolat beradi plastifikatorni mog'or qo'ziqorinlari tomonidan yo'q qilinishi natijasida plyonkalarning elastikligi pasayadi. Mikroorganizmlar ta'sirida (ular 15-kuni kiritilgan) o'ziga xos sirt elektr qarshiligi pasayadi va o'ziga xos hajmli elektr qarshiligi o'zgarishsiz qoladi (4.15.6-rasm). Bu materialning sirtdan mog'or qo'ziqorinlari ta'siridan dalolat beradi [381], plastifikatorlarning (DOS, DOA) yo'qolishi 30% ni tashkil qiladi, bu esa plyonkalarning sezilarli qisqarishiga olib keladi va chiziqli o'lchamning 15-20% ga etadi. namuna.30% ni tashkil qiladi, bu plyonkalarning sezilarli qisqarishiga olib keladi va namunaning chiziqli o'lchamining 15-20% ga etadi.
DOP va tri(2-etilheksil)fosfat plastifikatorlari asosidagi PVX kompozitsiyalari, [382—-da keltirilgan ma'lumotlarga ko'ra.
BILAN? g, ep, MPa____ _ _MPs,0M;\QPv>0M-CM________

Taxminan 12 168 268 g; kun 0 6 12 18 2k t, kun Guruch. 4.15. PVX ning fizik-mexanik (a) va elektr (b) xususiyatlarining o'zgarishi Mog'or zamburug'larining ta'sirining davomiyligi bo'yicha filmlar: / - kuchlanish apdagi stressni buzish; 2 - a2 ikki marta cho'zilishdagi kuchlanish; 3 - uzilishdagi nisbiy cho'zilish; 4 - o'ziga xos hajmli elektr qarshiligi; 5 - o'ziga xos sirt elektr qarshiligi.

o'n uch* 187

28í 21b 20 16' 12 a
383], Petri idishlarida agar-agarda tekshirilganda immunologik ta'sir ko'rsatadi, tuproqda sezilarli darajada ta'sir ko'rsatdi. Shu bilan birga, poliester plastifikatorlari asosidagi, qo'ziqorinlarga chidamliligi past bo'lgan PVX kompozitsiyalari tuproqda uzoq muddatli ta'sir qilishda yuqori qarshilik ko'rsatdi, bu polimerning sirt qatlamidan poliester plastifikatorlarining kam migratsiyasi bilan izohlanadi [384].
Plastifikator migratsiyasining polimerik materiallarning mog'orga chidamliligiga ta'siri, 100% deformatsiyada modulning o'zgarishiga ko'ra, tuproqda turli miqdorda DOP ni o'z ichiga olgan PVF kompozitsiyalarining uzoq muddatli ta'sirida olingan ma'lumotlar bilan tasdiqlangan. Bu o'zgarishlar polimer tarkibidagi plastifikator miqdori ortishi bilan sezilarli darajada ortadi [365].
35 wt o'z ichiga olgan yarim qattiq kompozitsiyalar. 100 wt uchun plastiklashtiruvchi soat. h) PVX, to'rt yillik sinov davridan keyin kichik o'zgarishlarga duchor bo'ladi. [384] mualliflari fikricha, plastifikat yuzasiga DOP diffuziya tezligi uning tarkibidagi tarkibning kamayishi bilan kamayadi va shuning uchun plastifikator sekinroq qo'llaniladi. Ta'kidlanishicha, modul qiymatining 100% ga oshishi, taxminan, DOPning uchdan bir qismini yo'qotishga teng. Ftalatlarning spirtli tarkibiy qismining tuzilishi ham mog'orga chidamliligiga ta'sir qiladi. Oddiy strukturaning alkogolli tarkibiy qismi bo'lgan ftalatlarni o'z ichiga olgan kompozitsiyalarda modul izostrukturali spirtlarga qaraganda tuproqda uzoq muddatli ta'sir qilishda biroz ko'proq oshadi, bu plastifikator miqdori bilan tasdiqlanadi.
To'rt yillik ta'sirdan keyin PVX tarkibidagi plastifikator miqdori, %
Izomerik spirtlardagi ftalatlar
(C8 va Xiu)....................................................... .............. 80.7
Oddiy spirtlardagi ftalatlar (aralash Sb, C8 va Syu) 71.7
Oshadi (3.13-jadvalga qarang). Biroq, plastifikatorlarning bug 'bosimi haqidagi ma'lumotlar yuqori haroratda birikmaning xatti-harakati haqida to'liq tasavvurni bermaydi. Shuning uchun isitish vaqtida massa yo'qolishi odatda aniqlanadi - esterlarning uchuvchanligi.
Tinius [1p] polimerni qayta ishlash haroratida (150, 180 ° S va undan yuqori) plastifikatorlarning uchuvchanligi haqida ma'lumot beradi. Bunday harorat sharoitida va uzoq vaqt isitish bilan (bir necha soat davomida) termal oksidlanish va individual plastifikatorlarni termal yo'q qilish jarayonlari mumkin. Bunday holda, qayta ishlash sharoitida polimer tarkibi bo'yicha ma'lumotlar bilan taqqoslaganda, plastifikatorlarning uchuvchanligi to'g'risida ortiqcha baholangan ma'lumotlar olinadi. Shuning uchun plastifikatorlarning uchuvchanligi odatda 100°C da 6 soat davomida aniqlanadi [26].
Plastifikatorlarning uchuvchanligi esterning molekulyar og'irligiga va turiga bog'liq. Molekulyar og'irlikning oshishi bilan diester va fosfor o'z ichiga olgan plastifikatorlarning uchuvchanligi pasayadi.
[1] mg/s da.
Aralash alklarilortofosfatlar alkil radikalining uzunligi ortishi bilan bu ko'rsatkichning pasayishiga moyil bo'ladi (3.6-jadvalga qarang).
Oddiy tuzilishdagi efirlar uchun o-ftalatlar seriyasidagi diester plastifikatorlarining qovushqoqligi izomerik birikmalarga qaraganda kamroq (3.3-rasm). Alkil radikalining uzunligi ortishi bilan yopishqoqlikning monotonik ortishi kuzatiladi. Xuddi shunday naqsh alifatik dikarboksilik (3.8-jadvalga qarang) va monokarboksilik (baland yog'li) kislotalarning efirlariga xosdir (3.2-jadvalga qarang). Shuni ta'kidlash kerakki, baland yog'li monokarboksilik kislotali efirlarda alkogol radikali strukturasining alkildan siklikgacha o'zgarishi yopishqoqlikning oshishiga olib keladi (2-etilgeksilpoksitallat - 56,7 MPa-s va siklogeksilpoksi-tallat - 94 MPa-s) (3.2-jadvalga qarang).
Dikarboksilik kislota ester molekulasining kislotali qismida metilen guruhlari sonining ko'payishi plastifikatorning viskozitesini oshirishga olib keladi (3.8-jadvalga qarang).
Polimerlarni plastifikatorlar bilan modifikatsiyalashda past haroratlarda yopishqoqlik qiymati juda muhim [18]. Diester plastifikatorlarining shishasimon holatda yopishqoqligi taxminan 1010 MPa-s ni tashkil qiladi, bu polimerlarning yopishqoqligidan sezilarli darajada past. Bu, mualliflarning fikriga ko'ra, plastifikatorlarning katta bo'sh hajmi bilan izohlanadi. Shisha o'tish haroratida plastifikatorlarning viskozitesi ahamiyatsiz o'zgaradi, dan
0,25-1010 dan 1,3,10í0 MPa-s gacha:
G]-IO"", MPa-s
Dietil-o-ftalat ............................................. ................. 0,38
Di-"-butil-o-ftalat ...................................... .............. .1.26
Butilbenzil-o-ftalat ................................................... .. ...................... 0,25
Butiloktil-o-ftalat ................................................... ............ 0,48
Sikoksil sebakat ................................................. .. ............ 1.3
Plastifikatorning shisha o'tish haroratida maksimal yopishqoqligi uchun, katta xatosiz, biz yarim o'rtacha qiymatni olishimiz mumkin.
6—2207 81
[2] Hisoblagichdagi PVX uchun ma'lumotlar, maxrajdagi PMMA uchun.
Rasmga ko'ra K qiymati. 4,7 - 0,0157, shuning uchun
DG \u003d 0,0157 C (TP - TW) (4.17, a)
Ifoda (4.17, a) polimerning plastiklash jarayonida Tc ning nisbiy kamayishi polimer turiga, kimyoviy tabiatiga, molekulyar og'irligiga va plastifikatorning boshqa xususiyatlariga bog'liq emasligini bildiradi. Biroq, bu qaramlik haqiqatda qanchalik umumiy ekanligini aniqlash qiyin. Polimerlarning shishaga o'tish haroratining o'zgarishiga nafaqat plastifikatorlar, balki polimer tarkibining ajralmas qismi bo'lgan stabilizatorlar ham ta'sir qilishini hisobga olish kerak. PVX tarkibi tarkibida noorganik stabilizatorlar Gs ning 3% (og.) [0,78% (hajm) gacha bo'lganida, PVX deyarli o'zgarmaydi va stabilizatorlar konsentratsiyasining yanada oshishi bilan Ts ortadi. [118] (4.8-rasm, a), 1% gacha bo'lgan epoksi stabilizatorlarini kiritish (4.8-rasm, b) G ni har biriga xos bo'lgan qiymat bilan pasaytiradi, shundan so'ng stabilizatorlar miqdori taxminan 6% bo'lmaguncha Gs amalda o'zgarmas bo'ladi. Hc ning eng keskin pasayishi (21 ° C ga) epoksi kislorod miqdori 4,48% (ESM-4,48) bo'lgan 1% epoksidlangan soya yog'i kiritilishi bilan kamayadi
Polimerga plastifikatorlarni kiritishning bir qancha usullari mavjud:
Polimerning plastifikator eritmasida erishi;
Plastifikatorni emulsiya yoki eritmalardan polimer yoki polimer material bilan sorbsiyalash;
Polimerizatsiya yoki polikondensatsiyadan oldin monomerlarga plastifikator qo'shish;
Uni qayta ishlashdan oldin polimer emulsiyasiga plastifikatorni kiritish;
Polimerni plastifikator bilan bevosita qayta ishlash.
Plastifikatorni kiritish usuliga qarab, uning xususiyatlari sezilarli darajada o'zgaradi.