Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 6

Стабилизаторы на основы олова преимущественно используются для жесткого ПВХ. Они состоят из смесей моно- и диалкилолова (IV), а также химических веществ с другими лабильными лигандами. Они имеют два основных типа лабильных лигандов: карбоксилат и алкилтиогликолат. Стабилизационное действие наступает потому, что лабильные лиганды могут быть замещены на цепь ПВХ с переносом лабильного хлорида в комплекс олова. Первым основным стабилизатором олова был изооктилтиогликолат дибутилолова, но сегодня используются октил, бутил и метил олова. Стабилизаторы свинца и олова обеспечивают очень широкие окна обработки для твердого материала, что обеспечивает более длительные или многократные этапы обработки и более широкий температурный диапазон для обработки. В результате полимер не так легко обесцвечивается или разлагается, несмотря на высокую вязкость расплава и нагрев при сдвиге, которые сопровождаются обработкой жесткого ПВХ. Модели использования стабилизаторов различны в разных странах и регионах мира. Например, Европа использовала свинцовые стабилизаторы для жестких конструкций, таких как трубы и оконный профиль, до начала этого столетия.

Многие европейские производители сейчас переходят на модифицированные системы на основе кальция / цинка, а также на олово. Использование стабилизатора варьируется в зависимости от продукта, но находится в диапазоне 0,5-5,0 phr. Эпоксидированные масла, такие как соевое или льняное семя, используются для обеспечения долгосрочной стабильности и в качестве смягчающего агента (вторичного пластификатора). Другие пластифицирующие наполнители, такие как хлорированный парафин, используются для улучшения огнестойкости. Смазочные материалы или лубриканты также включены в составы ПВХ, особенно жестких разновидностей, для контроля плавления и выделения металлов. Существует два типа лубрикантов: внутренние и внешние. Внешняя смазка в основном облегчает высвобождение металла. Внутренняя же способствует плавлению, а также оказывает такое же влияние на полимерные цепи, как и пластификация; однако добавляется намного меньше внутренней смазки, чем пластификатора. Реальные лубриканты имеют спектр свойств, промежуточных между этими двумя полюсами.

Таким образом, к основной системе воск / стеарат кальция может быть добавлено много различных типов длинноцепочечных сложных эфиров. Окисленные полиэтилены различной молекулярной массы и разных уровней окисления также являются полезными смазочными материалами. Для прозрачных продуктов, таких как бутылки и листы, в качестве лубрикантов должны использоваться эфирные воски, поскольку использование стеарата кальция и парафина может привести к непрозрачному продукту. Обычные эфирные смазывающие вещества представляют собой стеарилстеарат, дистеарилфталат, глицерилдиолеат, глицерилгидроксистеарат и другие похожие материалы. Небольшие количества окисленного полиэтиленового воска могут улучшить высвобождение металла без ущерба для прозрачности в некоторых рецептурах. Теперь несколько слов о так называемых модификаторах ударного воздействия или ударопрочности. Некоторые жесткие изделия из ПВХ, такие как бутылки или сайдинг, требуют превосходной ударопрочности, либо из-за особенностей конструкции, либо из-за технических характеристик (например, в строительной отрасли).

Чаще всего такие изделия требуют добавления модификатора ударопрочности. Ударные модификаторы представляют собой дискретные субмикронные сшитые частицы эластомера, сконструированные для закрепления на полимерной матрице без полного смешивания. Существуют модификаторы метакрилат / бутадиен / стирол (MBS), полностью акриловые модификаторы и хлорированный полиэтилен (CPE). MBS эффективен в обеспечении пластичности и может быть синтезирован в соответствии с показателем преломления ПВХ, таким образом, получая прозрачное соединение для бутылок или листов, потому что он содержит стирол. Однако MBS бесполезен для изделий, подверженных атмосферным воздействиям, поэтому его не используют там, где требуется монтаж или хранение изделия на открытом воздухе. При этом полностью акриловые модификаторы очень устойчивы к атмосферным воздействиям, но из-за различий в показателе преломления полезны только для непрозрачных применений. CPE очень рентабелен и со временем улучшил свою способность обеспечивать пластичность и простоту обработки. Использование модификатора ударопрочности варьируется от 2,0 до 14 частей (phr), в зависимости от применения. Следующую часть начнем с описания добавок, улучшающих процессы обработки ПВХ.