Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ПЛАСТИФИКАТОРЫ

ПЛАСТИФИКАТОРЫ (от греч. plastos-пластичный и лат. facio-делаю). 1) В-ва, вводимые в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и(или) пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают т-ры текучести (переработки), хрупкости (морозостойкости) и стеклования полимерных материалов (см. Пластификация полимеров), обычно снижают теплостойкость; нек-рые пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.

Введение пластификаторов в каучуки снижает опасность подвулканиза-ции (см. Вулканизация), понижает твердость, гистерезисные потери и теплообразование при многократных деформациях резин. Те пластификаторы, к-рые только облегчают переработку каучуков, снижая т-ру текучести резиновых смесей, но не улучшают морозостойкость вулканизата, наз. мягчителями; это обычно парафино-нафтеновые и ароматич. нефтяные масла, парафины, канифоль, продукты взаимод. растит. масел с серой (фактисы), нефтяные битумы (рубраксы), кумароно-инденовые смолы.

Общие требования к пластификаторам: термодинамич. совместимость с полимером; низкая летучесть; отсутствие запаха; хим. инертность; устойчивость к экстракции из полимера жидкими средами, напр. маслами, моющими ср-вами, р-рителями.

Пластифицировать можно практически все полимеры, однако эффективность пластифицирующего действия, св-ва пластифицир. полимеров определяются в первую очередь хим. составом и мол. массой пластификаторов. Содержание пластификаторов в полимерной композиции может составлять от 1-2 до 100% и более от массы полимера, в резиновой смеси-до 100% от массы каучука.

Пластификаторы классифицируют обычно по хим. природе и степени совместимости с полимером. Наиб. распространенные пластификаторы-сложные эфиры фталевой к-ты (фталаты составляют ~ 80% всего объема выпускаемых в пром-сти пластификаторов), алифатич. ди-карбоновых к-т, фосфорной к-ты (фосфаты) и низкомол. полиэфиры (см. табл.). Применяют также хлорир. парафины, кремнийорг. жидкости, эпоксидир. соевое масло, парафины, продукты лесохим. произ-ва и др. В пром-сти широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгек-сил)фталат, к-рый применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По св-вам к нему близки фталаты синтетич. высших жирных спиртов фракций C6-C10, C7-C9, C8-C10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов; низкая летучесть последних трех пластификаторов позволяет использовать их для произ-ва теплостойких композиций. Более высокая теплостойкость достигается при применении в качестве пластификаторов эфиров тримел-литовой и пиромеллитовой к-т.

Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатич. дикарбоновых к-т, преим. адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой.

Фосфатные пластификаторы сообщают полимерным композициям также огнестойкость (напр., галогенфосфорсодержащие пластификаторы и триарилфосфаты) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и алкиларилфосфаты).

Сложноэфирные пластификаторы обладают всеми хим. св-вами эфиров сложных. Они медленно гидролизуются под действием влаги с образованием к-ты и спирта; р-ция ускоряется основаниями и к-тами. В обычных условиях устойчивы к действию кислорода воздуха, однако при повыш. т-рах в них протекают термоокислит. процессы, приводящие к деструкции. Радиац. стойкость сложноэфирных пластификаторов зависит от их хим. состава. Так, стойкость к g-излучению уменьшается в ряду: диметилфталат > диэтилфталат > дибутилфталат > ди-октилфталат. К действию микроорганизмов устойчивы эфи-ры фталевой и фосфорной к-т, стойкость эфиров алифатич. дикарбоновых к-т снижается с увеличением общего числа углеродных атомов в молекуле (в остатках как спирта, так и к-ты). Биол. активность фталатов находится в прямой зависимости от их р-римости в воде и в обратной-от мол. массы. См. также, напр., Диметилфталат, Диэтилфталат, Дибутилфталат, Дибутилсебацинат, Трифенилфосфат.

Полиэфирные пластификаторы (мол. м. 1000-6000)-продукты взаимод. дикарбоновых к-т с гликолями, этерифицированные по концевым группам р-цией с монокарбоновой к-той или спиртом (см. табл.). Эти пластификаторы не раств. или ограниченно раств. во мн. орг. средах, незначительно мигрируют из пластифицир. композиций при контакте в другие полимеры, содержат низкий процент летучих. Полиэфирные пластификаторы на основе 1,2-про-пиленгликоля относятся к малотоксичным пластификаторам.

СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ПЛАСТИФИКАТОРОВ

Пластификатор


Плотн. при 260C, г/см3

Вязкость при 200C, мПа·с

Т-ра вспышки, 0C

Т-ра плавления, 0C

Эфиры ароматич. кислот и алифатич. спиртов

1,190

16,3

146

0-2

1,118*

10,06*

125

-3

1,042-1,049

19-23

175

-40

Ди (2-этилгексил)фталат (диоктилфталат)

0,988*

77-82

206

-46

Динонилфталат

0,980

113-123

_

(-28)-(-35)

Диизодецилфталат

0,954

113-123

232

-6

Дидодецилфталат

0,950

297

226

-35

Триоктилтримеллитат

0,987

286

260

-46

Эфиры алифатич. кислот и алифатич. спиртов

Диизооктиладипинат

0,922

13-15**

188

-40

0,934

7-11

183

-10

Диоктилсебацинат

0,912

18-24

215

-40


Трикрезилфосфат

1,165

110-120

276

-36

1,201

8,6

223

49 51

Три (2-этилгексил)фосфат

0,926*

13,8

210

-90




Дибутиловый эфир поли-пропиленгликольадипи-ната

1,07-1,1

300-600

200

-45

Дибутиловый эфир поли-диэтиленгликольадипи-натсебацината

1,08-1,1

450-600

200


* При 20 0C. ** При 25 оС.

Осн. потребитель пластификаторов-пром-сть пластмасс (до 85% всех производимых пластификаторов используется в произ-ве ПВХ-одного из самых крупнотоннажных и дешевых полимеров). Пластификаторы применяют также в резиновой и лакокрасочной пром-сти.

Впервые в качестве пластификатора была использована камфора для первой пластмассы - целлулоида (Великобритания, 2-я пол. 19 в.).

Лит.: Тиниус К., Пластификаторы, пер. с нем., M., 1964; Бар-штейн P. С., Кирилович В. И., Носовский Ю. E., Пластификаторы для полимеров, M., 1982; Коз л OB П. В., Панков С. П., Физико-химические основы пластификации полимеров, M., 1982. P. С. Барштейн.

2) ПАВ, вводимые в бетонные и сырьевые смеси, строит, р-ры (в кол-ве 0,1-3,0% от массы цемента или сухой сырьевой смеси) для придания им пластичности, лучшей растекаемости или снижения водосодержания. В зависимости от влияния, оказываемого на бетонные смеси, их подразделяют на 4 группы: суперпластификаторы (высокоэффективные разжижители) - увеличивают осадку стандартного конуса от 2-4 см до не менее 20 см без снижения прочности, уменьшают водосодержание на 20% и более; сильнопластифицирующие добавки - увеличивают осадку от 2-4 см до 14-19 см, уменьшают водосодержание на 12-19%; среднепластифицирующие добавки-увеличивают осадку от 2-4 см до 9-13 см, уменьшают водосодержание на 6-11%; слабопластифицирующие добавки увеличивают осадку от 2-4 см до 8 см, уменьшают водосодержание не более чем на 5%. В зависимости от условий применения один и тот же пластификатор может принадлежать к той или другой группе.

В качестве пластификаторов наиб, широко используют лигносульфонаты; все шире стали применять суперпластификаторы - продукты сульфометилирования меламина, сульфирования нафталина и др. ароматич. углеводородов и послед. их конденсации с формальдегидом.

В основе механизма пластификации и уменьшения водосодержания при применении пластификаторов лежит адсорбция его молекул на пов-сти высокодисперсных твердых частиц (напр., зерен цемента). Это сопровождается изменением величины и знака поверхностного заряда последних (электрокинетич. потенциала), их дезагрегацией и выделением воды, удерживаемой в агрегатах, состоящих из частиц твердой фазы. Могут иметь значение также снижение поверхностного натяжения воды, увеличение смачиваемости твердой фазы и возрастание воздухововлечения (т.е. повышается содержание пузырьков диспергир. воздуха, к-рые оказывают пластифицирующее влияние).

Лит.: Хигерович M. И., Байер В. E., Гидрофобно-пластифицируюише добавки для цементов, растворов и бетонов, M., 1979; Иванов Ф. M., Батраков В. Г., Лагойда А. В., "Бетон и железобетон", 1974, № 6, с. 2-5; Иванов Ф. M. [и др.], там же, 1981, № 4, с. 33.

В. М. Колбасов.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн