Разновидности ПВХ, их производство и применение. Пластификаторы

Относительное количество кристаллического ПВХ в ПВХ / диэтилгексилфталате было идентифицировано на основе комбинации раствора углерода-13 и метода твердотельного ядерного магнитного резонанса (NMR). Основные факторы, влияющие на выбор пластификатора, определяются требованиями к спецификации готового продукта и зависят от: стоимости рецептуры, уровня миграции, пластифицирующего эффекта, эффективности растворения пластификатора для ПВХ, предсказанного с использованием параметров растворимости Хансена и параметра растворимости Гильдебранда. Также учитываются такие характеристики, как волатильность и пластизольная вязкость. Наиболее часто используемые пластификаторы вместе с их характеристиками будут перечислены в нашем цикле, посвящённом добавкам для пластиков. Также в специальной литературе перечислены и основные принципы выбора пластификаторов и изучена термодинамика смешения ПВХ с эфирами фталевой кислоты. Взаимодействие ПВХ с пластификатором обычно описывается с использованием метода светопропускания.

Определены летучие продукты фотодеградации из модельных пластифицированных (дибутиладипат - DBA) и пигментированных пленок на основе диоксид титана (TiO2), в которых основным компонентом является CO2. Легкость, с которой пластификатор сочетается с ПВХ, является мерой технологических характеристик, критически важных для операции смешивания сухих смесей S-PVC или стадии гелеобразования пластизолей. Также были разработаны уравнения для прогнозирования реакций. Для высоких температур, связанных с низкой миграцией и летучестью, используются тримеллитаты. Пластификаторы на основе пиромеллитовых тетраэфиров также были предложены. Аналитические методы были разработаны для идентификации мономерных пластификаторов в гибком ПВХ. Материалы PVC-P, подвергшиеся старению в модельных и климатических условиях, прошли всесторонние испытания.

Свойства теряются в результате контролируемой диффузии десорбции пластификатора, и математическое описание процесса старения было сформулировано для прогнозирования срока службы компаунда с пластификаторами в составе. Потери пластификатора при старении также были обнаружены при спектроскопическом исследовании кровельных мембран, находящихся в эксплуатации в течение различного количества лет. Устойчивость к образованию пятен эластичного листового настила связана с пластификатором, ударной вязкостью слоя износа и термопластичной природой. Структура пластификатора, уровень сопротивления выветриванию, летучесть и растворимость — все эти характеристики влияют на качество компаунда и изделий, изготовленных из этого материала. Также было исследовано явление миграции пластификатора в пенополиуретан, приводящее к упрочнению и растрескиванию при использовании более жёстких конструкций, и был предложен механизм оценки качества.

Было предложено и несколько альтернатив сложным эфирам фталевой кислоты, в первую очередь из-за значительного внимания СМИ, законодательства и учёных к фталатам. У большинства предложенных альтернатив уже есть нишевое применение в определенных применениях PVC-P. Утверждается, что фенолалкилсульфонатный эфир заменяет DEHP. Бензоатные эфиры уже также используются в течение некоторого времени, и для пластизолей были введены новые смеси. Например, был разработан такой пластификатор, как диизононилциклогезан-1,2-дикарбоновый эфир (DINCH). Пластификаторы на основе цитрата, хотя и намного дороже, особенно используются в медицинских и упаковочных пленках (одобренных FDA), а также были предложены в качестве альтернативы фталатам. Было проведено сравнение три-н-бутилцитрата (TBC) с DEHP. Ацетилтрибутилцитрат (ATBC) также имеет свою нишу на рынке. Был представлен обзор фталатных альтернатив с учётом истории фталатов и эффективности затрат.

Теперь рассмотрим некоторые пластификаторы на полимерной основе. Для применений, требующих высокой температуры и стойкости к экстракции, используются полимерные сложные эфиры. Разрабатываются новые полимерные пластификаторы, в том числе на основе адипата, для улучшения низкотемпературных свойств. Пластизолы на основе адипата пропиленгликоля были исследованы, и термическое разложение было определено с использованием динамического и изотермического термогравиметрического анализа. Также есть и многофункциональные добавки, поскольку среди производителей всегда наблюдался интерес к добавкам, которые оказывают как пластифицирующее, так и термостабилизирующее действие.

Наиболее очевидным из них является эпоксидированное масло соевых бобов (ESBO) или эпоксидированные сложные эфиры, которые можно вводить при 2-6 ч / млн (в частности, в термостабилизаторах из смешанных металлов) для улучшения термостабильности за счет поглощения HCl, а также для придания эффекта вторичной пластификации. Молекулярное моделирование использовалось для создания модификаций масла соевых бобов для определения подходящего использования в качестве основного пластификатора. Однако пошли разговоры о том, что такие пластификаторы могут иметь проблемы с экологичностью из-за того, что могло использоваться ненатуральное масло. И, хотя на самом деле проблем с безопасностью ESBO так и не было выявлено, другими продуктами, предложенными для сочетания термостабилизации и пластификации, стали пластифицирующие тиолы и хлорированные парафины. Термостабилизирующее действие полимерных пластификаторов также было исследовано.