Plastifikatoriai reiškia medžiagų klasę, kuri gali pagerinti polimerų racionalumą. Plastifikatoriai daugiausia naudojami PVC dervose, o jų kiekis gali sudaryti daugiau nei 98% viso plastifikatorių kiekio. Plastifikatorių pridėjimas gali sumažinti jėgą tarp PVC molekulinių grandinių ir sumažinti stiklo perėjimo temperatūrą, srauto temperatūrą ir PVC plastikų mikrokristalų lydymosi temperatūrą. Plastifikatoriai gali padidinti dervos plastiškumą ir padaryti produktą minkštą ir atsparų. Geras žemos temperatūros našumas.
Kai plastifikatorius yra mažesnis nei 10 dalių, mechaninis stiprumas nėra akivaizdus. Kai pridedama apie 5 plastifikatoriaus dalys, mechaninis stiprumas yra didžiausias, kuris yra vadinamasis antiplastifikavimo reiškinys. Paprastai manoma, kad anti-plastifikavimo reiškinys yra tas, kad pridėjus nedidelį kiekį plastifikatoriaus, padidėja makromolekulinės grandinės judumas, kad molekulės būtų įsakyta gaminti mikrokristalų poveikį. Kietų gaminių, turinčių nedidelį kiekį plastifikatoriaus, poveikio stiprumas yra mažesnis nei be laiko, tačiau padidinus iki tam tikros dozės, smūgio stiprumas padidės didinant kiekį, kuris atitinka visuotinį įstatymą. Be to, plastifikatoriaus padidėjimas sumažins gaminio atsparumą karščiui ir atsparumą korozijai. Kiekvienai papildomai plastifikatoriaus daliai Martino atsparumas karščiui sumažės nuo 2 iki 3. Todėl bendrieji kieti produktai nepridea plastifikatorių arba prideda mažiau plastifikatorių. Kartais pridedamos kelios plastifikatoriaus dalys, siekiant pagerinti apdorojimo sklandumą. Tačiau minkšti produktai turi pridėti daug plastifikatoriaus. Kuo didesnis plastifikatoriaus kiekis, tuo minkštesnis produktas.
Bendras plastifikatoriaus kiekis turėtų skirtis atsižvelgiant į gaminio minkštumo ir naudojimo, proceso ir naudojimo aplinkos reikalavimus. Bendras kaldinimo procesas gamina PVC plėvelę, o bendras plastifikatoriaus kiekis yra apie 50 dalių. Prapūsti plėvelė yra šiek tiek mažesnis, paprastai 45-50 dalių.
Pagrindinės plastifikatorių funkcijos yra šios:
1. Sumažinti lydymosi temperatūrą ir lydyti polimero klampumą, taip sumažinant jo liejimo apdorojimo temperatūrą;
2. Padarykite polimerų produktus minkštumo, elastingumo ir žemos temperatūros atsparumo.
Plastifikatoriaus veikimo mechanizmas:
Plastifikatoriai ir dervos turi skirtingą poliškumą, o jų veikimo mechanizmas taip pat skiriasi.
1. Tūrio efektas Šis poveikis daugiausia skirtas nepoliniams plastifikatoriams. Jo veikimo būdas yra įterpti tarp dervos molekulinių grandinių, kad padidėtų atstumas tarp molekulių, taip susilpninant jėgą tarp molekulių ir sumažinant Lydymosi klampumą padidina molekulinės grandinės lankstumą. Kuo daugiau tokių plastifikatorių pridedama, tuo didesnis tūrio efektas, o ilgos grandinės struktūros plastifikatoriaus tūrio poveikis yra didesnis nei ciklinės struktūros plastifikatoriaus.
2. Apsauginis poveikis Šis poveikis daugiausia skirtas poliariniams plastifikatoriams, o jo veikimo būdas yra pakeisti poliarinį patrauklumą tarp polimerų molekulių ir poliarinių plastifikatorių ir poliarinių polimerų sąveika. Dėl to susilpnėja jėga tarp molekulių, o šis plastifikavimo poveikis vadinamas ekranavimo efektu.
Plastifikatoriaus našumas:
Plastifikatorių savybės daugiausia apima šiuos elementus: plastifikavimo efektyvumą, suderinamumą, atsparumą šalčiui, ilgaamžiškumą, atsparumą karščiui, izoliaciją, liepsnos sulėtėjimą ir higieną.
Plastifikavimo efektyvumas: reiškia plastifikatoriaus plastifikavimo gebėjimą polimerui arba plastifikavimo efektą. Įvairių plastifikatorių plastifikavimo efektyvumas yra santykinė sąvoka. Plastifikavimo efektyvumas paprastai vertinamas pagal plastifikatoriaus kiekį, reikalingą kiekybinio lankstumo indeksui pakeisti. Kuo mažiau plastifikatoriaus, tuo didesnis plastifikatoriaus efektyvumas. Bendrosios molekulinės masės plastifikatoriai. Didesnės molekulinės masės plastifikatoriai turi didelį PVC plastifikatoriaus efektyvumą. Didėjant plastifikatoriaus molekulės poliškumui, alkilo šakojimo laipsnis ir aromatinio žiedo struktūros padidėjimas sumažina plastifikavimo efektyvumą.
Dažniausiai naudojamų plastifikatorių plastifikavimo efektyvumo tvarka yra:
DBS>DBP>DOS>DOA>DOP>DIOP>M-50>TCP>PCl-50.
Suderinamumas: reiškia plastifikatorių suderinamumą su polimerais. Tas pats plastifikatorius turi skirtingą suderinamumą su skirtingo poliškumą turimais polimerais.
Dažniausiai naudojamų plastifikatorių ir PVC suderinamumo seka yra:
DBS>DBP>DOP>DIOP>DNP>ED3>DOA>DOS>Chlorintas parafinas.
Atsparumas šalčiui: reiškia plastifikuotų plastifikuotų gaminių atsparumą žemai temperatūrai. Plastifikatorių atsparumas šalčiui yra susijęs su jo struktūra. Alifatiniai dibazinės rūgšties esteriai su metilenu (—CH2—), nes pagrindinis kūnas turi geriausią atsparumą šalčiui. Jie yra vienas iš dažniausiai naudojamų šalčiui atsparių plastifikatorių, juose yra ciklinių, o šakotas plastifikatorius turi puikų atsparumą šalčiui dėl to, kad sunku judėti polimere žemoje temperatūroje.
Dažniausiai naudojamų plastifikatorių atsparumo šalčiui tvarka yra: DOS>DOZ>DOA>ED3>DBP>DOP>DIOP>DIDP>DNP>M-50>TCP.
Ilgaamžiškumas: reiškia plastifikatorių gebėjimą išlikti plastifikuotuose gaminiuose. Tai daugiausia apima atsparumą migracijai, atsparumą ekstrahavimui ir atsparumą nepastovumui.
Plastifikatorių, atsparių migracijai, migracija apima du aspektus:
1. Plastifikatorius iš gaminio vidaus patenka į išorinį paviršių;
2. Plastifikatorius perkelia į kietą sąlytį su juo.
Plastifikatoriaus migracija yra susijusi su jo suderinamumu, o kuo blogesnis suderinamumas, tuo didesnė migracija. Be to, didelės molekulinės masės plastifikatoriai, šakotos grandinės ar ciklinės struktūros turi gerą atsparumą migracijai.
Atsparumas ekstrahavimui: Tai plastifikatoriaus tendencija išsklaidyti į skystą terpę, kuri liečiasi su juo. Terpėje daugiausia yra vandens, tirpiklio, ploviklio ir tepalinės alyvos. Kalbant apie atsparumą alyvai ir atsparumą tirpikliams, plastifikatoriai, turintys didesnę nepolinių alkilų grupių dalį, turi prastą atsparumą ekstrahavimui, fenilo grupės, esterų grupės ir plastifikatoriai, turintys didelį šakojimo laipsnį, turi gerą atsparumą ekstrahavimui; o atsparumas vandeniui yra Priešingai nei pirmiau, poliesteriai yra plastifikatoriai, turintys puikų atsparumą ekstrahavimui.
Atsparumas nepastovumui: tai plastifikatoriaus tendencija išsklaidyti į orą nuo produkto paviršiaus, kai šildomas. Plastifikatoriaus nepastovumas yra susijęs su jo molekuline mase. Paprastai kuo mažesnė molekulinė masė, tuo didesnis jo nepastovumas. Molekulinės struktūros požiūriu, tiesinės grandinės alkilo struktūra turi geresnį atsparumą nepastovumui nei šakotosios grandinės alkilo struktūros plastifikatoriai; plastifikatoriai, kurių molekulėje yra ciklinių ir kitų didelių gabaritų grupių, turi geresnį atsparumą nepastovumui. Paprastai plastifikatoriai, tokie kaip poliesteris, epoksidas, DIOP, TCP ir pentaeritritolis, turi gerą atsparumą nepastovumui.
Izoliacija: Plastifikatoriaus izoliacija nėra tokia gera kaip PVC dervos. Didėjant plastifikatoriaus kiekiui, PVC elektros izoliacija mažėja. Renkantis PVC izoliacinių produktų plastifikatorius, atkreipkite dėmesį į jo izoliacines savybes.
Dažniausiai naudojamų plastifikatorių izoliacinė tvarka yra:
TCP>DNP>DOP>M-50>ED3>DOS>DBP>DOA.
Higiena: reiškia plastifikatorių toksiškumą. Dauguma plastifikatorių yra netoksiškas arba mažai toksiškas. Epoksidiniai ir citrinų rūgšties esteriai yra netoksiški plastifikatoriai, o ftalo rūgšties esteriai ir dikarboksirūgštys yra maži. Nuodingi plastifikatoriai, tačiau DOP ir DOA įtariami sukeliantys vėžį; dauguma fosfatų plastifikatorių yra toksiški, išskyrus difenil-etilheksilfosfatą; Chlorinti parafinai taip pat yra toksiški plastifikatoriai.
Liepsnos sulėtėjimas: fosfatiniai esteriai ir chlorinti parafinai yra antipireniniai plastifikatoriai, o liepsnos sulėtėjimo tvarka yra: TCP>TPP>TOP>DPOP.
Dažniausiai naudojamų plastifikatorių veislės:
Yra daug plastifikatorių tipų. Pagal jų suderinamumą su polimerais jie gali būti suskirstyti į pagrindinius plastifikatorius ir pagalbinius plastifikatorius. Pagrindiniai plastifikatoriai yra ftalo rūgšties esteriai ir fosfato esteriai, o pagalbiniai plastifikatoriai yra alifatiniai dibazinės rūgšties esteriai ir epoksidinės dervos. Pagal struktūrinę plastifikatorių klasifikaciją jis gali būti suskirstytas į: ftalo rūgšties esterius, alifatinio dibaso rūgšties esterius, epoksidus, poliesterius ir kt.
Di(2-etilheksil) ftalatas (DOP) turi didelį plastifikavimo efektyvumą ir gerą atsparumą nepastovumui, atsparumą migracijai, atsparumą vandens ekstrahavimui, atsparumą oro sąlygoms ir kitas išsamias savybes. Minkštos PVC kalendorinės žemės ūkio plėvelės gamyba, kurios pagrindinis plastifikatorius yra DOP, ir di(2-etilheksil) adipatas (DOA) kaip šalčiui atsparus plastifikatorius. Epoksidinių riebalų rūgščių esteriniai plastifikatoriai turi gerą šiluminį stabilumą ir atsparumą šalčiui. Dažniausiai naudojamos veislės yra epoksidinė stearino rūgštis 2-etilheksilas, epoksidinė sojos pupelių oleino rūgštis 2-etilheksilas ir kt.
Didelio barjerinio polivinilideno chlorido (PVDC) plėvelė maisto pakuotėms turi pridėti atitinkamą kiekį 8-10phr netoksiškas plastifikatorius. Pagrindinės veislės yra acetil tri-n-butilo citratas, acetil tri-(2-etilheksil) citratas, di(2-etilheksil) sebakatas (DOS) ir kt. Šie plastifikatoriai taip pat yra netoksiškas plastifikatoriai, paprastai naudojami PVC.