Пластификаторы – органические соединения, придающие пластичность полимерам и расширяющие интервал их высокоэластичного состояния. Введение пластификатора повышает морозостойкость полимера, облегчает условия его переработки. Введение в полимер пластификатора смещает температуры текучести (Тт) и стеклования (Тс) в область более низких температур, а также уменьшает модуль упругости полимера, т. е. делает его более мягким (поэтому пластификаторы иногда называют мягчителями). Поскольку полимеры большей частью перерабатываются в вязкотекучем состоянии, пластификация широко используется при переработке полимеров с целью снижения температуры перерабатываемой массы.
Универсального пластификатора, который обладал бы всем комплексом этих свойств, нет. В зависимости от области применения полимера и предъявляемых требований в композиции вводят либо один, либо смесь пластификаторов.
- Первичные пластификаторы – пластификаторы, обладающие хорошей совместимостью с полимером (желатинизирующие пластификаторы).
- Вторичные пластификаторы – пластификаторы, обладающие ограниченной совместимостью с полимером (нежелатинизирующие пластификаторы).
Пластификаторы подразделяются на следующие группы:
- Сложные эфиры (фталаты, фосфаты и др.);
- Углеводороды и их производные;
- Растительные масла и продукты их модификации.
Наибольшее промышленное применение в качестве пластификаторов полимеров нашли сложные эфиры.
Объем комплексного производства таких пластификаторов составляет 85 % от общего объема производства всех пластификаторов. Наиболее крупным потребителем эфирных пластификаторов является производство гибкого поливинилхлорида (ПВХ) — 80-85 %. Из сложных эфиров наибольший практический интерес представляют эфиры фталевой (фталаты), фосфорной (фосфаты), себациновой (себацинаты) и адипиновой кислот (адипинаты) (табл. 3.4).
Основные представители фталатных пластификаторов:
- Диоктилфталат, ДОФ
Используется в качестве пластификатора поливинлхлоридных и эпоксидных смол, в производстве ПВХ пластикатов, пленочных и листовых материалов, искусственных кож, резино-технических изделий.
- Диизононилфталат, ДИНФ
Применяется для выработки различного типа пластикатов ПВХ: обувные, кабельные пластикаты, пластизоли, линолеумы, изоляционные покрытия для кабеля, напольные покрытия, игрушки, плёнки, промышленные шланги, а так же пластмассы, контактирующие с пищевыми продуктами. А также для производства пластифицированных резин, в производстве лакокрасочных материалов и как пластификатор виниловых полимеров, каучуков (для получения морозостойких резиновых изделий), эфиров целлюлозы, полистирола.
- Диизодецилфталат, ДИДФ
Для производства ПВХ пластикатов; пленочных и листовых материалов; искусственных кож; тентовых материалов; РТИ; кабельных пластикатов. Основные преимущества ДИДФ – стабильность, способность придавать готовым изделиям износоустойчивость и высокие электроизолирующие свойства. Главное отличие от большинства фталатных пластификаторов – ДИДФ придает конечным продуктам стабильность при высоких температурах, что наиболее актуально при производстве кабельного пластиката.
- Диноктилфталат, ДНОФ
Применяется в производстве игрушкек для младенцев,
- Диоктилтерефталат, ДОТФ
Применяется в качестве более экологичного и безопасного заменителя диоктилфталата (ДОФ), а также для других фталатов. Изделия, синтезированные с применением ДОТФ становятся более прочными и износостойкими. Используется для пластификации напольных покрытий; производства искусственных кож для автомобильной обивки; производства кабельного пластиката; производства детских игрушек; производства тентовых материалов.
- Диизогептилфталат, ДИГФ
Применяется в производстве ЛКМ.
- Диметилфталат, ДМФ
Применяется для пластификации поливинилацетата, резины, пластмасс, ацетилцеллюлозных лаков. Обладает довольно высокой летучестью.
- Диэтилфталат, ДЭФ
Применяют в качестве пластификатора для нитроцеллюлозных и этилцеллюлозных лаков и пластмасс.
- Дибутилфталат, ДБФ
Применяется для пластификации ПВХ и его сополимеров, нитроцеллюлозы, ацетобутираля, полистирола, полиметилметакрилата, поливинилацетата, синтетического каучука. Недостатком является относительно высокая летучесть.
- Пластификатор флотореагент оксаль Т-92
В настоящее время пластификатор флотореагент оксаль Т-92 имеет самое широкое применение в производстве ПВХ-материалов, а именно: линолеум, производимый вальцево-каландровым, контактно-промазным и промазным методами; упаковочные пленки для пищевых продуктов и лекарственных средств; моющиеся обои; клеенки; искусственная кожа; профильно-погонажные изделия; пленочное покрытие лицевого слоя линолеума; обувной пластикат; суховальцованный паст и нитроэмаль на их основе; резиновые смеси на основе полярных и бутадиенакрилонитрильных каучуков; эпоксидные и полиэфирные компаунды, которые используются и для наливных покрытий полов; полисульфидные герметики строительного назначения; поливинилацетатные дисперсии (ПВАД); пластизоли для точечного нанесения на различные материалы или для защиты днищ автомобилей; наполненная теплоизолирующая акриловая шпатлевка, применяемая для наружных работ по бетонным и металлическим поверхностям.
Фталаты нашли широкое применение благодаря хорошей стабильности, способности придавать полимерам хорошую морозостойкость, огнестойкость и высокие диэлектрические показатели.
Основные их представители: триоктилфосфат, трибутилфосфат, три-(2-этилгексил)фосфат, трикрезилфосфат. Применяются для пластификации ПВХ, лакокрасочных материалов на основе хлорированного ПВХ, нитролаков и нитроэмалей, эфиров целлюлозы. Наиболее токсичный из них трикрезилфосфат.
Адипинаты и себацинаты придают полимерам высокую морозостойкость, эластичность при низких температурах. Эфиры адипиновой кислоты более летучи, чем себациновой кислоты. Основные представители: дибутилсебацинат (ДБС) и диоктилсебацинат (ДОС) — применяются для пластификации виниловых полимеров, эфиров целлюлозы, каучуков.
Диоктиладипинат (ДАО) применяют для пластификации ПВХ и других полимеров.
