ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ПЛАСТИФИКАТОРЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ПЛАСТИФИКАТОРЫ (от греч. plastos-пластичный и лат. facio-делаю). 1) В-ва, вводимые в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и(или) пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают т-ры текучести (переработки), хрупкости (морозостойкости) и стеклования полимерных материалов (см. Пластификация полимеров), обычно снижают теплостойкость; нек-рые П. могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.

Введение П. в каучуки снижает опасность подвулканиза-ции (см. Вулканизация), понижает твердость, гистерезисные потери и теплообразование при многократных деформациях резин. Те П., к-рые только облегчают переработку каучуков, снижая т-ру текучести резиновых смесей, но не улучшают морозостойкость вулканизата, наз. мягчителями; это обычно парафино-нафтеновые и ароматич. нефтяные масла, парафины, канифоль, продукты взаимод. растит. масел с серой (фактисы), нефтяные битумы (рубраксы), кумароно-инденовые смолы.

Общие требования к П.: термодинамич. совместимость с полимером; низкая летучесть; отсутствие запаха; хим. инертность; устойчивость к экстракции из полимера жидкими средами, напр. маслами, моющими ср-вами, р-рителями.

Пластифицировать можно практически все полимеры, однако эффективность пластифицирующего действия, св-ва пластифицир. полимеров определяются в первую очередь хим. составом и мол. массой П. Содержание П. в полимерной композиции может составлять от 1-2 до 100% и более от массы полимера, в резиновой смеси-до 100% от массы каучука.

П. классифицируют обычно по хим. природе и степени совместимости с полимером. Наиб. распространенные П.-сложные эфиры фталевой к-ты (фталаты составляют ~ 80% всего объема выпускаемых в пром-сти П.), алифатич. ди-карбоновых к-т, фосфорной к-ты (фосфаты) и низкомол. полиэфиры (см. табл.). Применяют также хлорир. парафины, кремнийорг. жидкости, эпоксидир. соевое масло, парафины, продукты лесохим. произ-ва и др. В пром-сти широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгек-сил)фталат, к-рый применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По св-вам к нему близки фталаты синтетич. высших жирных спиртов фракций C6-C10, C7-C9, C8-C10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов; низкая летучесть последних трех П. позволяет использовать их для произ-ва теплостойких композиций. Более высокая теплостойкость достигается при применении в качестве П. эфиров тримел-литовой и пиромеллитовой к-т.

Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатич. дикарбоновых к-т, преим. адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой.

Фосфатные П. сообщают полимерным композициям также огнестойкость (напр., галогенфосфорсодержащие П. и триарилфосфаты) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и алкиларилфосфаты).

Сложноэфирные П. обладают всеми хим. св-вами эфиров сложных. Они медленно гидролизуются под действием влаги с образованием к-ты и спирта; р-ция ускоряется основаниями и к-тами. В обычных условиях устойчивы к действию кислорода воздуха, однако при повыш. т-рах в них протекают термоокислит. процессы, приводящие к деструкции. Радиац. стойкость сложноэфирных П. зависит от их хим. состава. Так, стойкость к g-излучению уменьшается в ряду: диметилфталат > диэтилфталат > дибутилфталат > ди-октилфталат. К действию микроорганизмов устойчивы эфи-ры фталевой и фосфорной к-т, стойкость эфиров алифатич. дикарбоновых к-т снижается с увеличением общего числа углеродных атомов в молекуле (в остатках как спирта, так и к-ты). Биол. активность фталатов находится в прямой зависимости от их р-римости в воде и в обратной-от мол. массы. См. также, напр., Диметилфталат, Диэтилфталат, Дибутилфталат, Дибутилсебацинат, Трифенилфосфат.

Полиэфирные П. (мол. м. 1000-6000)-продукты взаимод. дикарбоновых к-т с гликолями, этерифицированные по концевым группам р-цией с монокарбоновой к-той или спиртом (см. табл.). Эти П. не раств. или ограниченно раств. во мн. орг. средах, незначительно мигрируют из пластифицир. композиций при контакте в другие полимеры, содержат низкий процент летучих. Полиэфирные П. на основе 1,2-про-пиленгликоля относятся к малотоксичным П.

СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ПЛАСТИФИКАТОРОВ

Пластификатор


Плотн. при 260C, г/см3

Вязкость при 200C, мПа·с

Т-ра вспышки, 0C

Т-ра плавления, 0C

Эфиры ароматич. кислот и алифатич. спиртов

Диметилфталат

1,190

16,3

146

0-2

Диэтилфталат

1,118*

10,06*

125

-3

Дибутилфталат

1,042-1,049

19-23

175

-40

Ди (2-этилгексил)фталат (диоктилфталат)

0,988*

77-82

206

-46

Динонилфталат

0,980

113-123

_

(-28)-(-35)

Диизодецилфталат

0,954

113-123

232

-6

Дидодецилфталат

0,950

297

226

-35

Триоктилтримеллитат

0,987

286

260

-46

Эфиры алифатич. кислот и алифатич. спиртов

Диизооктиладипинат

0,922

13-15**

188

-40

Дибутилсебацинат

0,934

7-11

183

-10

Диоктилсебацинат

0,912

18-24

215

-40

Эфиры фосфорной кислоты


Трикрезилфосфат

1,165

110-120

276

-36

Трифенилфосфат

1,201

8,6

223

49 51

Три (2-этилгексил)фосфат

0,926*

13,8

210

-90


Полиэфиры



Дибутиловый эфир поли-пропиленгликольадипи-ната

1,07-1,1

300-600

200

-45

Дибутиловый эфир поли-диэтиленгликольадипи-натсебацината

1,08-1,1

450-600

200


* При 20 0C. ** При 25 оС.

Осн. потребитель П.-пром-сть пластмасс (до 85% всех производимых П. используется в произ-ве ПВХ-одного из самых крупнотоннажных и дешевых полимеров). П. применяют также в резиновой и лакокрасочной пром-сти.

Впервые в качестве П. была использована камфора для первой пластмассы - целлулоида (Великобритания, 2-я пол. 19 в.).


===
Исп. литература для статьи «ПЛАСТИФИКАТОРЫ»:
Тиниус К., Пластификаторы, пер. с нем., M., 1964; Бар-штейн P. С., Кирилович В. И., Носовский Ю. E., Пластификаторы для полимеров, M., 1982; Коз л OB П. В., Панков С. П., Физико-химические основы пластификации полимеров, M., 1982. P. С. Барштейн.

2) ПАВ, вводимые в бетонные и сырьевые смеси, строит, р-ры (в кол-ве 0,1-3,0% от массы цемента или сухой сырьевой смеси) для придания им пластичности, лучшей растекаемости или снижения водосодержания. В зависимости от влияния, оказываемого на бетонные смеси, их подразделяют на 4 группы: суперпластификаторы (высокоэффективные разжижители) - увеличивают осадку стандартного конуса от 2-4 см до не менее 20 см без снижения прочности, уменьшают водосодержание на 20% и более; сильнопластифицирующие добавки - увеличивают осадку от 2-4 см до 14-19 см, уменьшают водосодержание на 12-19%; среднепластифицирующие добавки-увеличивают осадку от 2-4 см до 9-13 см, уменьшают водосодержание на 6-11%; слабопластифицирующие добавки увеличивают осадку от 2-4 см до 8 см, уменьшают водосодержание не более чем на 5%. В зависимости от условий применения один и тот же П. может принадлежать к той или другой группе.

В качестве П. наиб, широко используют лигносульфонаты; все шире стали применять суперпластификаторы - продукты сульфометилирования меламина, сульфирования нафталина и др. ароматич. углеводородов и послед. их конденсации с формальдегидом.

В основе механизма пластификации и уменьшения водосодержания при применении П. лежит адсорбция его молекул на пов-сти высокодисперсных твердых частиц (напр., зерен цемента). Это сопровождается изменением величины и знака поверхностного заряда последних (электрокинетич. потенциала), их дезагрегацией и выделением воды, удерживаемой в агрегатах, состоящих из частиц твердой фазы. Могут иметь значение также снижение поверхностного натяжения воды, увеличение смачиваемости твердой фазы и возрастание воздухововлечения (т.е. повышается содержание пузырьков диспергир. воздуха, к-рые оказывают пластифицирующее влияние).


===
Исп. литература для статьи «ПЛАСТИФИКАТОРЫ»:
Хигерович M. И., Байер В. E., Гидрофобно-пластифицируюише добавки для цементов, растворов и бетонов, M., 1979; Иванов Ф. M., Батраков В. Г., Лагойда А. В., "Бетон и железобетон", 1974, № 6, с. 2-5; Иванов Ф. M. [и др.], там же, 1981, № 4, с. 33.

В. М. Колбасов.

Страница «ПЛАСТИФИКАТОРЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков