Разновидности ПВХ, их производство и применение. ПВХ-компаунды

Составы для производства труб и строительных изделий были рассмотрены на основе компонентов и комбинаций, влияния на производство и конечные продукты, а также необходимых испытаний для обеспечения пригодности для этой цели. Чтобы гарантировать, что изделия из PVC-U не демонстрируют недопустимого теплового искажения в жарком климате, была предложена методология для прогнозирования максимальных эксплуатационных температур в полевых условиях на основе данных о солнечной отражательной способности и дана прогнозная модель для различных применений. Сшивание поливинилхлорида приводит к улучшению ряда свойств, особенно при повышенных температурах, и были проведены исследовательские работы как для непластифицированного поливинилхлорида (PVC-U, так и для пластифицированной разновидности (PVC-P). Химически сшиваемые составы должны иметь достаточно мощную сшитую часть с удовлетворительной термостабильностью и, конечно, не должны сшиваться во время обработки. Сшивание достигается гидролитически.

Для некоторых составов PVC-Р органосиланы, по-видимому, более пригодны, чем пероксиды, для достижения улучшенной стойкости к растворителям и истиранию. Исследование поведения термического разложения показало сильное влияние аминосилана по сравнению с меркаптосиланом. Перекисное сшивание составов пены ПВХ показало преимущество триметакрилатного соединения в качестве соагента, с хорошей термостабильностью и очень плотной сеткой сшивки. Использование реактивного пластификатора, триаллилцианурата, улучшило стойкость к высокотемпературной ползучести пероксидных сшитых пластизолей. Измерения вязкости рецептур сшитых из меркаптида магния и бария показали, что соль магния более эффективна в сшивании, и были сделаны выводы о пригодности различных систем термостабилизации.

Сшивание композиций PVC-U также исследовали с использованием меркаптосиланов, аминосиланов и пероксидов с более медленным сшиванием, обусловленным снижением диффузии воды, необходимой для гидролиза силана. Различные термостабилизаторы также были исследованы. Перекисное сшивание в присутствии триметакрилата показало содержание геля 30-40% с улучшенными механическими свойствами при использовании соответствующих уровней отвердителя. Сшивание облучением PVC-U, проведенное с использованием электронного пучка, показало заметное повышение температуры стеклования в присутствии триакрилата с минимальным термическим разложением. Облучение электронным пучком также было исследовано на покрывающей проволоку PVC-Р композиции в присутствии различных реакционноспособных мономеров. Огнестойкость также была улучшена за счет включения соответствующих антипиренов. Влияние УФ-облучения на составы, включающие хлорид железа или хлорид кобальта, также были изучены.

ПВХ играет уникальную роль в медицинских устройствах, а также в защите и сохранении продуктов питания на пути от поставщика к потребителю. Для медицинского применения ПВХ поставляется целым рядом специально разработанных компаундов определённой твёрдости, охватывающих PVC-U и PVC-P, для использования в фармацевтических блистерных упаковках, пакетах с кровью и плазмой, кислородных масках для лица, инфузионных наборах и т. д. Зафиксирована практически нулевая миграция пластификатора DEHP, основного фталата, используемого в медицинских устройствах, в содержимое и в организм. Это было тщательно проверено, и европейские фармацевтические организации допускают DEHP для использования в мешках для крови. Взаимодействие крови с PVC-Р на основе пластификатора фталата и тримеллита показало, что существует более высокая реакционная способность тримеллита, что коррелирует с распределением пластификатора на поверхности полимера.

Другим важным аспектом является пригодность медицинской упаковки для стерилизации содержимого. Доступны подробности улучшения стабильности гамма-излучения PVC- P для сохранения цвета. В дополнение к недопустимому образованию цвета, в ненадлежащим образом стабилизированном PVC-Р могут происходить чрезмерные сдвиги рН и экстрагируемых веществ. Система аддитивов, основанная на материалах, одобренных для медицинского применения, была разработана для обеспечения низкого уровня извлечения и слабого покраснения при хорошей окраске и технологичности. Эффекты различных пластификаторов во время стерилизации и старения показали большое стабилизирующее влияние DEHP и ESBO. Другие пластификаторы оказывают гораздо меньшее стабилизирующее влияние. Результаты обработки коронным разрядом PVC-Р с различным содержанием пластификатора не показали влияния на электролитное равновесие в отношении биологических адсорбционных испытаний. Морфология поверхности зависела от времени обработки и содержания пластификатора. Использование поликапролактон-поликарбоната в качестве пластификатора для медицинского класса PVC-P демонстрирует очень мало изменений в материале или составе поверхности при старении в воде при различных температурах.

Были изучены механизмы и условия обработки, применимые для литья под давлением медицинских изделий из ПВХ. Также доступны детали конструкции автоклавируемого медицинского устройства из PVC-P, которое было отлито под давлением. Упаковка в прямом контакте с пищевыми продуктами должна соответствовать лимитам миграции, установленным государственными органами. Большая часть недавних работ в этой области связана с тестированием на экстракцию пищевых имитаторов. Был проведен экспресс-тест на извлечение для проверки соответствия общего предела миграции. Это относится к критериям «более суровых испытаний», соответствующих директивам ЕС, и основано на экстракции метанолом или метанолом / водой. Математическое моделирование переноса DEHP между образцами PVC-P, погружёнными в оливковое масло. Материал PVC-P, прошедший специальную обработку, обладает пониженной диффузией пластификатора при оценке массового переноса между материалом и жидкой пищей или пищевыми имитаторами. Предложена математическая модель для количественной оценки скорости диффузии в терминах среднего коэффициента диффузии.