Разное

Пластификаторы: виды, составы, область применения (11 фото, 10 видео, 2 таблицы)

Автор

Содержание

ХиМиК.ru — ПЛАСТИФИКАТОРЫ — Химическая энциклопедия

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 пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.

Введение пластификаторов в каучуки снижает опасность подвулканиза-ции (см. Вулканизация), понижает твердость, гистерезисные потери и теплообразование при многократных деформациях резин. Те пластификаторы, 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 пластификаторам: 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 пластификаторов. Содержание пластификаторов в полимерной композиции может составлять от 1-2 до 100% и более от массы полимера, в резиновой смеси-до 100% от массы каучука.

Пластификаторы классифицируют обычно по хим.

природе и степени совместимости с полимером. Наиб. распространенные пластификаторы-сложные эфиры фталевой к-ты (фталаты составляют ~ 80% всего объема выпускаемых в пром-сти пластификаторов), 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 пластификаторов позволяет использовать их для произ-ва теплостойких композиций. Более высокая теплостойкость достигается при применении в качестве пластификаторов 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 пластификаторы сообщают полимерным композициям также огнестойкость (напр., галогенфосфорсодержащие пластификаторы и триарилфосфаты) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и алкиларилфосфаты).

Сложноэфирные пластификаторы 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 пластификаторов 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 пластификаторы (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 пластификаторы не раств. или ограниченно раств. во мн. орг. средах, незначительно мигрируют из пластифицир. композиций при контакте в другие полимеры, содержат низкий процент летучих. Полиэфирные пластификаторы на основе 1,2-про-пиленгликоля относятся к малотоксичным пластификаторам.

СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ПЛАСТИФИКАТОРОВ

Пластификатор

Плотн. при 260C, г/см3

Динонилфталат

Диизодецилфталат

Дидодецилфталат

Триоктилтримеллитат

Диизооктиладипинат

Диоктилсебацинат

Трикрезилфосфат

Дибутиловый эфир поли-пропиленгликольадипи-ната

Дибутиловый эфир поли-диэтиленгликольадипи-натсебацината

* При 20 0C. ** При 25 оС.

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

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

Лит.: 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 пластификатор может принадлежать к той или другой группе.

В качестве пластификаторов 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 пластификаторов 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).

Лит.: 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.

все о добавках в бетон

Реакция гидратации и водоцементное отношение

Итак, есть три основных характеристики бетона. От чего они зависят?

  • Прочность — зависит от марки цемента, рецептуры, водоцементного отношения и способа приготовления раствора.
  • Водостойкость — зависит также от марки цемента, отношения вода/цемент и наличия специальных добавок.
  • Удобоукладываемость — напрямую связана с количеством воды и сыпучих материалов, точнее с их соотношением.

Основной процесс, приводящий к твердению раствора и превращению его в цементный камень — это реакция гидратации цемента. При ней безводные клинкерные минералы (С2S и C3S) образуют, в основном, гидросиликаты кальция, в результате чего цементный клей начинает загустевать, схватываться и твердеть. Окончательную прочность камень наберет лишь по прошествии 3 – 5 лет.

Важно! От того, какую прочность способен набрать бетон, зависит то, сколько он стоит. Та же закономерность прослеживается для водостойкости и повышенной текучести (укладываемости).

Как видим, от качества течения реакции гидратации зависит конечная прочность и водостойкость бетона. Возникает вопрос: сколько добавлять воды, чтобы гидратация протекала наиболее эффективно? Теория говорит об оптимальном соотношении вода/цемент = 0.4. То есть на 100 кг чистого цемента необходимо 40 литров воды.

При таком соотношении твердение идет наиболее правильно, однако, подобный раствор будет практически неподвижным, работать с ним будет тяжело, а в ряде случаев и вовсе невозможно. Поэтому на практике используют больше воды. Чаще всего строители готовят смесь, исходя из её консистенции: если надо заливать стяжку, раствор делают средней текучести, если необходимо заполнить сложную опалубку — нужен более жидкий раствор.

Важно! Для достижения требуемой удобоукладываемости приходится добавлять лишнюю воду, что приводит к увеличению водоцементного отношения и снижению прочности готового материала.

Купить пластификатор или приготовить самому?

Вот мы и подобрались к ответу на вопрос: «Зачем нужен пластификатор?». Как можно понять из названия, пластификаторы повышают пластичность раствора. Это их основное назначение.

Важно! Применение пластификаторов позволяет повысить текучесть (удобоукладываемость) бетона без добавления лишней воды. В результате мы можем максимально приблизиться к идеальному водоцементному отношению, значительно повысив прочность и водостойкость бетона при сохранении его стоимости.

В строительстве для пластификации используют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Первым таким соединением была сульфитно-спиртовая барда, которая способна диспергировать коллоидную систему цементно-песчаного теста и тем самым повышать его удобоукладываемость. Позже были изобретены более эффективные средства, которые стали называть супер- или гиперпластификаторами.

Примерами подручных пластифицирующих агентов могут служить полимерные латексы типа ПВА или акрила, яичный белок, гашеная известь. Подойдут любые вещества, понижающие поверхностное натяжение воды или повышающие вовлечение воздуха в раствор.

Как это работает?

Какие же силы заставляют оставаться бетонную смесь в подвижном состоянии без добавления воды?

Как было сказано ранее вода реагирует с цементом на химическом уровне. В результате гидратации образуется прочный цементный камень. Есть еще один, совершенно ненужный способ отвердения цемента, который происходит при его неправильным хранении: молекулы слипаются в так называемые флокулы, внутрь которых вода уже попасть не сможет, то есть процесс гидратации не работает. Для того, чтобы замедлить процесс образования цементного камня, а также вернуть в рабочее состояние молекулы цемента, сбившиеся во флокулы — что равносильно экономии материала, применяют пластификатор.

Немалую роль в подобного рода реакциях имеет электрический дипольный момент, то есть неоднородное распределение заряда — поляризация молекул цемента, воды, других веществ, которые могут входить в бетонную смесь. Всевозможные добавки-пластификаторы также состоят из дипольных молекул. Это касается даже молекул яичного белка, так как в его состав входят не только электрически нейтральные аминокислоты, но и несущие некоторый заряд.

Если коротко, роль пластификатора заключается в том, что он препятствует объединению молекул. Также он разрушает флокулы, что равносильно экономии материала. И все это происходит за счет электростатического взаимодействия. Более конкретно: один конец молекул пластифицирующего вещества прикрепляется к молекулам цемента, а на другом конце при этом формируется электрическое поле, отталкивающее частицы. Таким образом, в случае попадания в бетонную смесь пластификатора, разделяет частицы бетона уже не слой воды, а более эффективное препятствие — электрическая сила.

Для чего нужен пластификатор для бетона, можно ли обойтись без него?

Чтобы лучше понять, нужен ли для бетона пластификатор, перечислим эффекты его использования:

  1. Применение пластификаторов позволяет получить достаточно текучую для бетонирования смесь при сохранении оптимального соотношения воды и цемента.
  2. Пластификация экономит до 15% цемента при сохранении марочной прочности, это при том, что цемент является наиболее дорогим ингредиентом смеси.
  3. Прочность конечного продукта повышается в среднем на 25%.
  4. Применение пластификаторов сделало возможным использование бетононасосов. Без них монолитное строительство оставалось бы слишком дорогим, и современные мегаполисы могли бы просто не появится.
  5. Достигается значительная экономия за счет снижения необходимости в вибрационной обработке уложенного бетона. Появляется возможность производить самоуплотняющиеся растворы для стяжки пола — т.н. «наливные полы».

Очевидно, что использование пластифицирующих добавок — это способ повысить качество бетона или сэкономить на его стоимости. В ряде случаев это необходимая мера, а именно:

  • в случае если требуется залить бетон в густоармированную опалубку,
  • в случае если требуется подача бетона с помощью насоса,
  • если необходимо повысить прочность и морозостойкость без замены марки цемента и его количества,
  • когда нет возможности использовать вибрационный инструмент для укладки смеси.

То есть мы видим, что в большинстве случаев можно обойтись без использования пластифицирующих соединений, однако это нерационально. Единственный оправданный случай — когда масштабы и ответственность предстоящего строительства таковы, что «заморачиваться» с пластификаторами нет особого смысла.

В остальных случаях пластификация всегда оправдывает свое применение, особенно если учесть, что дозировка для стяжки пола, например, составляет 0.5 – 1 литр на 100 кг цемента, что составляет 2 – 3 литра пластификатора типа С3 на куб бетона.

Отсюда вывод: отказ от пластификации выглядит неразумно как с финансовой, так и с технической точек зрения.

Разновидности современных добавок

Сегодня бетонные работы предполагают использование комплексных добавок, в состав которых входят:

  • пластификаторы,
  • воздухововлекающие вещества,
  • гидрофобизаторы,
  • противоморозные присадки,
  • ускорители или замедлители твердения,
  • уплотнители,
  • ингибиторы коррозии,
  • стабилизаторы и т.д.

Такие комплексы часто называют суперпластификаторами. Они применяются повсеместно и позволяют быстро и эффективно улучшить качество раствора, повысить прочность будущего камня, облегчить работу по укладке и уплотнению смеси, повысить срок службы и стойкость бетона к различным факторам коррозии.

При выборе конкретного продукта следует руководствоваться здравым смыслом. Практически все крупные производители стройматериалов выпускают пластификаторы и прочие добавки для бетона. Вам остается выбрать марку, которой вы доверяете.

Важно! Во время покупки пластификатора требуйте сертификаты соответствия или другие доказательства оригинальности происхождения продукта. Все чаще встречаются контрафактные товары, особенно в случае известных мировых брендов.

Популярные марки пластификаторов

На российском рынке представлено многообразие различных пластифицирующих добавок иностранного и отечественного производства, однако нельзя сказать, что покупательский спрос полностью удовлетворен. Пока что не во всех регионах можно легко купить нужный пластификатор — ведь существуют виды с сильно различающимися свойствами, и у каждого из них есть своя приоритетная область применения. О том, где и как их применять, подробно описывается в инструкции. Кроме того, качественную продукцию предлагают, как правило, ответственные поставщики, непосредственно связанные с производителем, или же сами производящие компании. И те, и другие всегда готовы оказать консультационную поддержку.

По отзывам потребителей очень большой популярностью пользуются такие пластификаторы, как:

  • пластификаторы для сильных и очень сильных бетонных конструкций MURAPLAST FK 19, а также FK 48, FK 88 — страна-производитель Германия;
  • пластификатор С-3 — Россия;
  • суперпластификатор FREM GIPER W — Беларусь;
  • гиперпластификатор Sika VISCOCRETE 225 — Швейцария;
  • латексный пластификатор MAPEI PLANICRETE, который выпускается предприятиями итальянской группы MAPEI;
  • пластификаторы и суперпластификаторы производства GOODHIM: суперпластификаторы INTERPLAST АТ: универсальный и для теплых полов; пластификаторы-комплексные добавки для кладочных растворов: летней модификации — INTERPLAST АТ R и зимней — FROST TF R; суперпластификатор для фундамента INTERPLAST АТ F;
  • суперпластификаторы российского бренда CEMMIX: CEMMIX PLASTIX для работы с высокопрочными бетонами в летнее время и CEMBASE — для бетонного фундамента.

Способы применения

Даже заводские пластификаторы и добавки необходимо уметь правильно использовать. Хорошие производители всегда размещают инструкцию по применению на упаковке или внутри неё в виде отдельного вкладыша.

В продаже встречаются такие формы выпуска:

  • порошки,
  • жидкие концентраты,
  • готовые к применению растворы.

Дешевле купить порошкообразный препарат и развести в воде самостоятельно. Пропорции зависят от состава препарата и должны быть обязательно указаны в инструкции или описании, на этикетке, во вкладыше. Далее необходимо:

  1. Подогреть нужное количество воды до температуры 70 – 90 градусов. Количество воды высчитывают исходя из требуемого объема бетона и рекомендуемых пропорций производителя.
  2. В горячую воду добавляем порошок при помешивании и ждем его растворения.
  3. Даём раствору отстояться, при этом периодически его помешиваем. Достаточно подождать два – три часа.
  4. Помним, что срок хранения жидкого раствора значительно меньше, чем у порошка. В среднем разница составляет около 100%.
  5. При необходимости добавляем в раствор другие присадки.
  6. Перед добавлением в воду для затворения бетона раствор следует тщательно взболтать.
  7. Добавлять раствор пластификатора можно ТОЛЬКО в воду для затворения, но не в готовый бетон.

При работе со строительной химией, особенно если речь идет о концентратах, необходимо помнить о технике безопасности. Следует надеть резиновые перчатки, очки, робу с длинными рукавами и респиратор. В случае попадания препарата на кожу его необходимо как можно быстрее смыть проточной водой, обильно поливая пораженный участок.

Если вещество попало внутрь, в глаза, на слизистые оболочки, в легкие или в уши — лучше не рисковать и сразу вызвать экстренную медицинскую помощь. В составе комплексных добавок могут быть сильнодействующие реагенты, способные нанести вред здоровью.

для чего нужен и что как сделать своими руками

Требования к строительным материалам растут с каждым днем. На сегодняшний день каждая строительная фирма применяет различные специальные добавки для цементных смесей с целью улучшения или изменения исходных свойств. С их помощью удовлетворяется необходимость выполнять строительные работы быстро, качественно и в любых условиях окружающей среды. Одним из таких ценных продуктов является пластификатор для бетона.

Определение

Пластификаторы для бетона – это материалы на основе полимерных веществ для сухих и жидких бетонных смесей. Цель применения – получения кладочного раствора с необходимыми свойствами текучести, пластичности, эластичности, влагопоглощения. При этом модификаторы должны быть совместимы с полимерным составом бетона, не иметь запаха, обладать низкой летучестью и устойчивостью к растворителям.

Вернуться к оглавлению

Назначение

Пластификатор применяют для избежания пустот.

Пластификатор применяют с целью решения нескольких задач. Они регулируют текучесть и подвижность бетона, что позволяет при заливке избежать пустот и получить монолитную конструкцию. Специальные добавки повышают свойство адгезии бетонных смесей с металлической арматурой и между компонентами бетона. Пластификаторами сокращаются размеры пор в бетоне, что позволяет повысить долговечность, прочность и водопроницаемость застывшего состава.

Пластифицирующими добавками увеличивается порог замерзания воды в бетонном растворе. В этом случае они действуют как антифриз, не позволяя разрушиться бетону в условиях резкого колебания температур. Пластификатором регулируется скорость замерзания. С его помощью бетон быстро застывает даже при низких температурах. Это позволяет увеличить сроки выполнения заливочных работ.

Главным условием к применению пластификаторов является конечная цель использования бетонной смеси. Это определяет тип продукта.

Вернуться к оглавлению

Свойства

Модификаторы наделены разными свойствами, которые позволяют придать бетону необходимых характеристик. Их следует добавлять для инициирования определенных процессов в кладочном веществе после заливки. Свойство гигроскопичности позволяет отрегулировать содержание воды в бетонном растворе, придать пластичности и сократить расход жидкости при приготовлении.

Добавление пластификатора увеличивает время работы с бетоном за счет предотвращения расслаивания смеси. Специальная добавка добавляется для препятствия растрескиванию бетона после застывания и улучшения адгезионных свойств поверхностей. Пластификаторами можно улучшить текучесть бетона, что позволит принять ему разнообразные формы. Это достигается за счет повышения мягкости и эластичности.

Вернуться к оглавлению

Виды

В зависимости от свойств и характера действия пластифицирующие смеси делятся на шесть видов:

  1. Противоморозные, увеличивающие морозостойкость смеси. Это позволяет работать при температуре до -25°C без потери ценных свойств кладочной смеси и конечного продукта. С помощью этой категории избыток влаги в процессе созревания раствора испаряется даже в условиях низких температур.
  2. Воздухововлекающие, повышающие стойкость бетонов к низким температурам. Они вызывают химическую реакцию, в результате которой выделяются пузырьки воздуха. Они равномерно распределяются по всему объему, а в условиях низких температур компенсируют нагрузку при замерзании поглощенной смесью воды. То есть при расширении кладка не разрывается, а происходит заполнение воздушных пустот. Однако применять такие добавки следует осторожно, чтобы не уменьшить прочностные характеристики готовой конструкции. Выбор воздухововлекателя зависит от наполнителя. Его стоит применять, если в составе присутствуют щебень или гравий.
  3. Влияющие на отвердевание добавки вводятся для ускорения или замедления процесса схватывания.
  4. Замедлители применяются для уменьшения времени отвердения. Это необходимо при транспортировке готовых смесей или при длительной подготовке технологического процесса. Например, высокая марка бетона отвердевает быстро, поэтому перевозка такого раствора может вызвать некоторые трудности. Решить это можно только введением замедлителя.
  5. Ускорители позволяет сократить время засыхания бетона, что уменьшает время проводимых работ за счет отсутствия вынужденных простоев. Технологический процесс становится непрерывным, что увеличивает скорость строительства. Благодаря ускорителям бетон быстрее набирает прочность при температурах ниже нуля.
Вернуться к оглавлению

Изготовление своими руками

Мыло можно заменить на известь.

Для сокращения строительных расходов допустимо изготовление пластификаторов своими руками. Пластификатор для бетона своими руками легко можно сделать в домашних условиях. Наиболее простым способом улучшения свойств кладочного состава является добавление жидкого мыла или стирального порошка, гашеной извести или жидкого стекла. Сколько требуется того или иного компонента, определить способен только строитель. Все строго индивидуально.

Мыло придают необходимой пластичности и однородности, увеличивает время застывания. Своими руками сделанный пластификатор является самым экономичным и легкодоступным. Заменить мыло можно гашеной известью. Она придает эластичности и клейкости раствору, что актуально при работах на сложных участках. Кладка при использовании извести более гладкая и равномерная.

Повысить устойчивость и гидроизоляцию готовых конструкций помогает жидкое стекло. Для этого жидкое стекло смешивается с водой в равных пропорциях и потом добавляется к бетону. Однако этот состав разрушается при воздействии углекислого газа, поэтому лучше наносить минимум два слоя штукатурки. Примерная инструкция добавления: перед замесом к мешку цемента с керамзитом доливается 200 мл жидкого мыла. Этой пропорции достаточно для увеличения времени застывания до трех часов.

Вернуться к оглавлению

Примеры производителей и их продукция

На современном рынке наиболее популярными производителями пластификаторов являются:

  • компания «SE Tylose GmbH», расположенная в Германии;
  • российские компании ООО «Компонент» и «Неопласт».

Широко используются продукты торговых марок Sika, TM “Den Braven” и другие бренды. Распространенные продукты вышеперечисленных компаний:

  1. Hostapur, изготовленный на сульфонате олефина с солью натрия. Применяется для кладочных составов и шпаклевок. Принцип действия основан на образовании воздушных пор, которые снижают усадку и растрескивание. Продукт лучше работает на цементной и цементно-известковой основах. Также состав придает морозоустойчивость и сокращает высолы из раствора. Hostapur улучшает смачиваемость и диспергируемость строительных смесей, снижает клейкость. Это облегчает процессы переработки и перекачки.
  2. Пластифицирующий состав с3 работает комплексно. Применяется для приготовления кладочных, штукатурных, шпаклевочных, клеевых растворов для плитки, пенопласта и камня, для работ со стяжкой и бетонированием. С3 нужен для улучшения подвижности бетонного раствора на четыре пункта, сокращению на 20% его водопотребности. С помощью добавок повышается плотность, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, однородность. Он предотвращает образование трещин, усадку, ползучесть и прилипание бетона к форме, также снижает высолы пигментов. При этом смесь экологична, не имеет цвета и запаха.
  3. Сипласт ПБ-1 увеличивает подвижность бетонной смеси, не влияя на прочностные качества бетона. ПБ-1 повышает марку бетона водонепроницаемости, подвижности, морозостойкости и коррозионной устойчивости. Сипласт сокращает расход воды. Применяется продукт со всеми типами бетона, используемыми при монолитном строительстве, при наружной и внутренней отделке зданий, при возведении железобетонных изделий. С помощью вспомогательных смесей регулируются сроки схватывания и скорость сцепления поверхностей. Продукт экономит на применении классических составляющих кладочного вещества с получением высоких классов бетонов и сокращает расход вяжущего компонента.
  4. Другие продукты. К ним относятся жидкий Sika Mix Plus для цементной штукатурки и кладочных растворов, украинские пластификаторы Виртуоз-31 и ЦЕМАПЛАСТ, гидрозащитный уплотнитель Integral Waterproofer, строительные модификаторы ПласБет (PlasBet) бренда AngloBud и т. п. Своей универсальностью выделяется Неопласт. Этот водный раствор смешивается с другими вспомогательными веществами, сохраняя свои свойства. Неопласт вводится на любом этапе приготовления.
Вернуться к оглавлению

Заключение

Изобретенные пластификаторы для бетона позволяют ускорить и облегчить процесс кладки стяжки, отделки наружных и внутренних поверхностей и прочих процессов. Например, теперь выведение пузырьков воздуха происходит без участия человека. Раньше для этого требовались дополнительные механические стадии. Получаемые поверхности из бетонных составов на пластификаторах стали безопасными, ровными и гладкими.

Пластификатор бетона – это необходимый состав кладочной смеси любого назначения.

Пластификаторы « Димера — добавки для полимеров

ПЛАСТИФИКАТОРЫ (от греч. Plastos — пластичный и лат. Facio — делаю) — вещества, вводимые в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и (или) пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают температуры текучести (переработки), хрупкости (морозостойкости) и стеклования полимерных материалов, обычно снижают теплостойкость; некоторые пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.

Общие требования к пластификаторам: термодинамическая совместимость с полимером; низкая летучесть; отсутствие запаха; химическая инертность; устойчивость к экстракции из полимера жидкими средами, например маслами, моющими средствами, растворителями.

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

Пластификаторы классифицируют обычно по химической природе и степени совместимости с полимером. Наиболее распространенные пластификаторы — сложные эфиры: фталевой к-ты (фталаты составляют ~ 80% всего объема выпускаемых в промышленности пластификаторов), алифатических ди-карбоновых кислот, фосфорной кислоты (фосфаты) и низкомолекулярные полиэфиры. Применяют также хлорированные парафины, кремнийорганические жидкости, эпоксидированное соевое масло, парафины, продукты лесохимического производства и др. В промышленности широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгек-сил)фталат (ДОФ, DOP, DEHP), который применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По свойствам к нему близки фталаты синтетических высших жирных спиртов фракций C6-C10, C7-C9, C8-C10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов; низкая летучесть последних трех пластификаторов позволяет использовать их для производства теплостойких композиций. Более высокая теплостойкость достигается при применении в качестве пластификаторов эфиров тримел-литовой и пиромеллитовой кислот.

Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатических дикарбоновых кислот, преимущественно адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой.

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

Сложноэфирные пластификаторы обладают всеми химическими свойствами сложных эфиров. Они медленно гидролизуются под действием влаги с образованием кислоты и спирта; реакция ускоряется основаниями и кислотами. В обычных условиях устойчивы к действию кислорода воздуха, однако при повышенных температурах в них протекают термоокислительные процессы, приводящие к деструкции. Радиационная стойкость сложноэфирных пластификаторов зависит от их химического состава. Так, стойкость к g-излучению уменьшается в ряду: диметилфталат > диэтилфталат > дибутилфталат > диоктилфталат. К действию микроорганизмов устойчивы эфиры фталевой и фосфорной кислот, стойкость эфиров алифатич. дикарбоновых к-т снижается с увеличением общего числа углеродных атомов в молекуле (в остатках как спирта, так и кислоты). Биологическая активность фталатов находится в прямой зависимости от их растворимости в воде и в обратной — от мол. массы.

Полиэфирные пластификаторы (мол. м. 1000-6000) — продукты взаимодействия дикарбоновых кислот с гликолями, этерифицированные по концевым группам р-цией с монокарбоновой кислотой или спиртом. Эти пластификаторы не растворимы или ограниченно растворимы во многих органических средах, незначительно мигрируют из пластифицирующих композиций при контакте в другие полимеры, содержат низкий процент летучих веществ. Полиэфирные пластификаторы на основе 1,2-пропиленгликоля относятся к малотоксичным пластификаторам.

Основной потребитель пластификаторов — промышленность пластмасс (до 85% всех производимых пластификаторов используется в производстве ПВХ — одного из самых крупнотоннажных и дешевых полимеров). Пластификаторы применяют также в резиновой и лакокрасочной промышленностях.

Впервые в качестве пластификатора была использована камфора для первой пластмассы — целлулоида (Великобритания, 2-я половина XIX в.).

Источник

Пластификаторы для бетона: виды и принцип действия

В процессе приготовления бетонного раствора участвует песок, цемент, наполнитель и вода. Количество последнего компонента должно быть минимальным, так как именно вода ухудшает стойкость готового бетонного основания к морозу, влаге, снижает его прочность. Для того, чтобы повысить пластичность бетона, сделать его более легким в работе и чтобы улучшить его эксплуатационные характеристики в него добавляют пластификаторы. Об их особенностях, преимуществах применения, видах рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Пластификатор для бетона для чего нужен: преимущества пластификаторов
  2. Виды пластификаторов для бетона и их характеристика
  3. Сфера использования пластификаторов для бетона и раствора
  4. Пластификатор для бетона своими руками: технология изготовления
  5. Производители пластификаторов для бетона и их характеристика
  6. Добавки и пластификаторы бетона — характеристика и описание

Пластификатор для бетона для чего нужен: преимущества пластификаторов

В соотношении с принципом действия пластификатором, они разделяются на два вида:

  • гидрофильные;
  • гидрофобизующие.

Первый вариант отличается повышенной смачиваемостью, главной их функцией выступает повышение пластичных и текучих характеристик бетона.

Второй вид пластификатора насыщает бетонную смесь большим количеством воздуха. Таким образом, удается снизить натяжение влаги в растворе, при этом пластичные характеристики раствора увеличиваются.

В современном строительстве пластификаторы являются обязательным элементом практически каждого бетонного раствора. Это объясняется такими их преимуществами:

1. Главным преимуществом использования пластификаторов является повышение пластичности готового бетонного раствора. Таким образом, с составом легко работать, он хорошо попадает во все труднодоступные места и покрывает мельчайшие поры.

2. Вторым преимуществом пластификаторов является возможность значительной экономии цементного раствора. Добавляя в бетонный раствор пластификаторы удается сэкономить на количестве цементного раствора, Если сравнивать раствор, приготовленный без добавления пластификаторов и с ними, то количество цемента, используемое во втором случае, будет составлять на 14-17% меньше.

3. Увеличение прочностных характеристик готового бетонного основания на двадцать пять процентов.

4. Так как бетонный раствор отличается высокой подвижностью и пластичностью, для выполнения заливки на больших по размерам объектах, используют специальное оборудование в виде бетононасоса или автоматического бетонного насоса. Особо актуально при возведении зданий монолитного типа. При этом, прочность остается на должном уровне.

5. Уложенный бетонный раствор не нуждается в дополнительном уплотнении с помощью вибратора для бетона, так как пластификаторы делают его довольно пластичным и прочным. При этом, удается сэкономить время и силы, не применяя вибраторы.

6. Так как бетонный раствор обладает высокой текучестью и хорошей адгезией с поверхностью, он применяется в процессе заливки элементом с армированными участками.

7. С помощью добавления пластификатора удается получить раствор, который обладает высоким уровнем плотности. У конструкций, сооруженных с помощью такого раствора присутствует высокая влагонепроницаемость.

8. Так как количество влаги, которая присутствует в растворе — минимальное, то конструкция в итоге получается морозостойкой и отличается дополнительной стойкостью перед образованием трещин.

9. Высокий уровень адгезии бетонного раствора с поверхностью, в которую он заливается, объясняется также применением пластификаторов для бетона.

Учтите, что использование пластификаторов для бетона отрицательно сказывается на времени застывания бетонной смеси. Поэтому, в некоторых случаях, кроме пластификаторов, в бетонный раствор добавляют и ускорители его застывания.

Виды пластификаторов для бетона и их характеристика

Если рассматривать материал, на основе которого был изготовлен пластификатор, для различают несколько видов пластификаторов:

  • органического происхождения;
  • органоминеральные вещества;
  • неорганические вещества.

Первый вариант пластификатора содержит в составе отходы нефтяной отрасли, лесопереработки или агрохимии.

Добавки неорганического происхождения содержат в своем составе разного рода химические вещества в виде формальдегидов или нафтасульфиткислот.

В зависимости от принципа действия, пластификаторы для бетона разделяют на:

1. Модифицирующие вещества — данные составы увеличивают прочностные характеристики бетона в очень много раз. Кроме того, бетон обладает морозостойкостью, стойкостью к коррозии, низкой паропроницаемостью и высоким уровнем подвижности.

2. Вещества, ускоряющие прочность — с их помощью удается улучшения марочной прочности бетонного раствора.

3. При работе в зимнее время года, следует использовать пластификаторы, обладающие эффектом морозостойкости.

4. Использование суперпластификаторов актуально в том случае, если бетонный раствор будет подвергаться длительной транспортировке в жаркую погоду. С их помощью удается добиться высокой подвижности бетонного состава, при этом, он становится более влагонепроницаемым, эластичным и прочным. С их помощью удается снизить расход цемента в составе бетона, таким образом, снижается стоимость приготовления бетонного раствора.

5. Добавки, которые добавляют воздух в бетонный состав. Принцип их действия сопоставим с пористым шоколадом, добавки в составе бетона, делают его микропористым и очень морозостойким. В процессе замерзания происходит расширение воды и она попадает в поры, тем самым никак не изменяя состав и свойства бетонной конструкции.

6. Добавки самоуплотняющегося состава — с их помощью удается произвести заливку конструкций густоармированного типа.

Сфера использования пластификаторов для бетона и раствора

С помощью применения пластификаторов для бетона удается значительно сэкономить время и деньги, делая бетон более пластичным и более морозостойким. Учтите, что существует большое количество пластификаторов для бетонного раствора, которые повышают его качественные характеристики. Перед соединением составов того или иного типа, следует убедиться и их совместимости.

Пластификатора для бетона используют как на больших строительных площадках во время заливки многоэтажных домов, так и в частном домостроении. Особенно актуальны пластификаторы при заливке фундаментов. Так как, основание с их помощью приобретает дополнительную прочность, морозо- и влагостойкость.

Таким образом, использование пластификаторов позволяет снизить количество воды, присутствующей в растворе. С помощью использования пластификаторов удается сделать монолитный бетон, бетонный состав мелкозернистого и легкого состава, используя его при заливке разного рода конструктивных элементов.

С помощью добавления пластификаторов в бетонный раствор, удается соорудить высококачественные стяжки полов, бетонные блоки, бордюры, плиты, фонтаны, столбы и колонны. Изделия, после заливки не растрескиваются, отличаются длительным сроком эксплуатации.

Пластификатор для бетона своими руками: технология изготовления

Сделав пластификатор для бетона своими руками, удается добиться экономии его применения. При этом, бетон получает такие же качественные характеристики, как и с использованием покупных пластификаторов.

Учтите, что качественный продукт удается получить только строго следуя всем нижеприведенным инструкциям. Для изготовления пластификатора используют материалы в виде:

  • жидкого мыла;
  • шампуня;
  • стирального порошка, разбавленного водой.

До появления пластификаторов, для того, чтобы улучшить качество бетонного состава использовали яичный белок, с помощью которого бетонному составу удавалось сохранять прочность длительное время.

Количества пластификатора в растворе определяется в зависимости от индивидуальных его особенностей. Например, к одному мешку цемента, который соединяется с керамзитом следует добавить около двухсот миллилитров жидкого мыльного раствора. С помощью данного пластификатора удается сделать раствор стойким к застыванию на протяжении трех часов.

Учтите, что добавление мыла осуществляется в самом начале проведения работ. В противном случае, керамзит будет неравномерно смешан с раствором и бетон потеряет свои характеристики.

Еще одним вариантом изготовления пластификатора является использование гашенной извести. С помощью данного материала удается сделать раствор более клейким и эластичным, поэтому обработка сложных и труднодоступных мест проводится очень просто. Использование такого раствора для кирпичной кладки, позволяет добиться равномерного распределения раствора.

Однако, мыльные растворы отличаются некоторыми недостатками использования. Это прежде всего, образование мыльной пены, в процессе соединения компонентов бетономешалкой. После оседания пены, раствор становится пригодным к работе.

Производители пластификаторов для бетона и их характеристика

Изучая состав пластификаторов для бетона, следует отметить наличие в их составе веществ органического, неорганического и минерального происхождения. Пластификаторы на натуральной основе содержат в своем составе вещества из отрасти нефтехимии или агрохимии.

Самыми эффективными являются суперпластификаторы, с их помощью удается добиться идеального качества бетонного состава. При этом, с их помощью удается сэкономить ценент на более чем 20% . Внесение пластификаторов позволяет повысить уровень адгезии готового бетонного состава с основанием и особенно с арматурными участками. Самыми популярными производителями пластификаторов являются:

1. “Хард пласт” — с помощью данного пластификатора удается улучшить подвижность состава и сделать его более качественным. Также, данная добавка улучшает гидроизоляционные показатели бетонного состава и предотвращает его расслаивание.

2. “Док пласт” пластификатор для бетона, который делает его более морозостойким, пластичным, влагонепроницаемым и повышает длительность использования бетонных конструкций в несколько раз.

3. Жидкие суперпластификаторы позволяют увеличить уровень тягучести бетонного состава в более чем пять раз. При этом, прочностные характеристики материала увеличиваются приблизительно на тридцать процентов.

4. “Суперпласт” — пластификатор, который повышает водонепроницаемые свойства бетонного раствора. Снижает подверженность бетона коррозии, способствует усилению цвета готовой бетонной конструкции.

5. Пластификаторы “Д5” — с их помощью удается сделать бетонный раствор максимально водонепроницаемым. Кроме того, состав после нанесения становится максимально плотным и пластифицированным. Сквозные трещины, которые образуются в процессе эксплуатации бетонного изделия, самозалечиваются специальными составляющими. Использование данной добавки актуально для мест с повышенной влажностью.

Перед выбором лучшего пластификатора для бетона, следует прежде всего изучить его состав и технические характеристики. Убедитесь в отсутствии в его составе вредных и летучих веществ. Перед началом применения пластифицированных веществ, изучите пластификатора для бетона инструкцию по использованию, в ней подробно указывается количество вещества на определенную порцию бетонного состава. Учтите, слишком большое количество пластификатора в бетонном растворе, отрицательно сказывается на его качестве.

Добавки и пластификаторы бетона — характеристика и описание

Кроме пластификатор в бетонный раствор добавляют и другие вещества, повышающие его качество. Изготовить такие добавки самостоятельно невозможно. Предлагаем с ними ознакомиться:

1. Вещества, ускоряющие затвердение бетона. Если качество конечной продукции бетонного изделия напрямую зависит от скорости его застывания, то использование данной добавки — обязательно. Например, формируя монолитную чашу бассейна, необходимо получить с одной стороны очень пластичный состав, а с другой стороны, он должен максимально скоро застыть. Заливая пол бассейна, следует дождаться застывания его стен. В зимнее время года, применение ускорителей застывания бетона, также является обязательным. Так как при отрицательной температуре воздуха, бетон застывает намного дольше.

2. Вещества, замедляющие застывание бетонного раствора. Использование данных веществ актуально в том случае, если пластификаторы не могут полностью справиться с задачей увеличения вязкости. Необходимость введения данных веществ присутствует в процессе транспортировки бетонного раствора в летнее время года.

3. Добавки, которые добавляют воздух в бетонную смесь — самый дешевый вариант пластификации раствора. Бетон, после добавления добавки, становится более морозостойким.

4. Морозостойкие компоненты для бетона делают бетонный раствор стойким к морозу до -26 градусов. Принцип работы данных смесей состоит в том, что они снижают температуру замораживания влаги, которая находится в растворе.

Тип и свойства пластификатора для бетона зависят от индивидуальных особенностей его применения, температуры окружающей среды, влагостойкости, типа конструкции, наличия или отсутствия арматуры.

Как выбрать пластификатор при изготовлении тротуарной плитки?

Нужно помнить, что основным назначением пластификатора при изготовлении тротуарной плитки является не экономия цемента, а повышение ее долговечности, поскольку прочность можно обеспечить просто за счет применения качественного цемента. 

Кроме того, очень желательно изготавливать плитку из высокопластичной бетонной смеси, поскольку мало-пластичные смеси приводят к значительному повышению трудозатрат (и соответственно цены) и не гарантируют ее долговечность. 

Поэтому применение пластификаторов при изготовлении тротуарной плитки является абсолютно необходимым. Немаловажным вопросом при выборе пластификатора является также сочетание его эффективности и цены. Исходя из этих соображений и следует выбирать пластификатор.

Итак, при изготовлении тротуарной плитки, могут быть использованы две основные разновидности пластифицирующих добавок — суперпластификаторы и пластификаторы, которые можно для простоты называть сильными, не очень сильными и слабыми. Следует отметить, что в специализированных пособиях для строителей эта классификация расширена с 2 до 4 групп: супер, сильно-, средне- и слабо-пластифицирующие добавки

и таким образом выбор должен быть сделан между этими 4 категориями. При этом нельзя считать, что при изготовлении тротуарной плитки всегда нужно выбирать самый сильный пластификатор. Нужно также помнить, что все пластификаторы одновременно являются и водо-понижающими (редуцирующими добавками) и, что чем меньше воды в бетоне тем он прочнее и долговечнее. 

Классифицировать редуцирующие добавки можно в зависимости от количества воды которое они могут «снять» – супер-редуцирующие добавки позволяют снизить количество воды на 20-40 процентов. Обычные редуцирующие добавки снижают количество воды от 5 до 20 %. Причем водо-редуцирующие добавки, которые снижают водопотребность максимум на 5%, как правило вовлекают в бетон большое количество воздуха, что также негативно влияет на прочность и долговечность.

Рассмотрим несколько более подробно прочность бетона. Носителем прочности в бетоне является цементный камень, который образуется в два этапа – этап схватывания и этап твердения. Схватывание начинается через 2 — 4 часа после смешивания с водой. При этом некоторые соединения в цементе, в основном алюминаты при взаимодействии с водой выделяют тепло, способствующее увеличению скорости гидратации цементного камня. Чем меньше свободной воды содержит бетон, тем быстрее протекает процесс схватывания (кристаллизации). 

На скорость отвердевания бетона влияют также влажность и температура воздуха. Теоретически для полной гидратации цемента в бетоне необходимо всего 18-20% воды от массы цемента, но при таком малом количестве воды бетон будет невозможно уложить в форму, поэтому в бетонах вода обычно составляет 50-60%, что плохо сказывается на его прочности.

В обычных условиях распалубка бетонных изделий возможна на 7 сутки, что очень неудобно, как при серийном производстве тротуарной плитки на заводе, так и ее изготовлении в домашних условиях. Для ускорения твердения (снижения срока распалубки) необходимо уменьшить водоцементное соотношение бетонной смеси. Но

с уменьшением количества воды в бетоне он становится слишком густым(жестким). Такой бетон неудобно укладывать в формы, возможен брак из-за дефектов геометрии плитки и образования внутренних полостей. Увеличить подвижность бетона можно дополнительным введением в него еще некоторого количества воды. Но, с каждым лишним процентом воды, прочность снижается, а долговечность плитки падает еще быстрее. 

Тротуарную плитку придется перекладывать каждые два-три года из-за ее преждевременного разрушения. Именно поэтому воду заменяют пластификаторами. Помимо того, что пластификатор позволяет уменьшить количество воды в бетоне, увеличивая его марку не снижая подвижность, плюс к этому можно уменьшить количество цемента в бетоне без снижения прочности.

Классификация пластификаторов

Слабопластифицирующие

ЩСПК, ЛХД, ПФЛК, ВЛХК, ПМЩ, ПАЩ, СПД, СПД-м, СПДФ, М1 (Мылонафт), ЧСЩ, ГКЖ-10, КЧНР, НЧК

Среднепластифицирующие

Аддимент БВ-8, Сементол Дельта, Перамин В, АЦФ-3М, ПФС, УПБ, Б-1 (Лигнопан), ВРП-1, ВРП-Э50, С-1, ПДК, ЛСТ

Сильнопластфицирующие

Ддимент БВ-3, VN Liquiaat WS, Plastiment BV40, WRDA, Betokem LP, КОД-С, КБМ, ОКЗИЛ, МЛС, НИЛ-21, НИЛ-20, МТС-1, ХДСК-3, ХДСК-1, ЛСТМ-2, Б-3 (Лигнопан), АПЛ (Аплассан)

Суперпластификаторы

С-3, 10-03, Дофен, Sika ViskoCrete-5-600, Sikament-FF, Melflux PP 100F, Melflux 1641F, Melment L10, Melment F, Lomar D, Chriso Fluid, Cormix, Coplast M1, Izola FM-86, Agiplast, МФ-АР, НКНС 40-03.

Промышленность выпускает пластификаторы для тротуарной плитки нескольких типов. Это может быть сухой порошок в мешках или жидкость в канистрах. Они увеличивают осадку конуса бетона от 2 до 25 см. Наиболее популярен в России суперпластификатор марки С-3. В магазинах он представлен, как сухой порошок темно коричневого цвета или жидкость такой же окраски. 

Сухой продукт хранится год, а в виде раствора – около 6 месяцев, не теряет своих свойств даже после замораживания до минус 40°С или нагрева до +85°С.Этот суперпластификатор может снижать водопотребность до 25% либо повышать осадку конуса до 23 сантиметров, морозостойкость до F500, а прочность на 30%. Усредненная(рекомендуемая) дозировка этого пластификатора составляет от 0,4 до 0,6% от массы цемента. 

В результате тротуарная плитка может иметь увеличенный в 3 раза показатель морозостойкости, гладкую лицевую поверхность и распалубку через 8 часов вместо трех суток.

Правила приготовления бетонных смесей

Все химические добавки для бетонов продаются в заводской упаковке с обязательным указанием пропорций, в которых их следует разводить, и подробными инструкциями по введению в смесь. Основным недостатком пластификаторов первой группы эффективности (суперпластификаторы) является неодинаковая эффективность для цементов разных составов. Некоторые пластификаторы обладают дополнительно воздухововлекающими свойствами. 

При применении таких пластификаторов необходимо убедиться, что вовлечение воздуха составляет менее 5%, а структура бетонного изделия получается микропористой. При производстве тротуарной плитки жидкий пластификатор рекомендуется вводить на последнем этапе смешивания компонентов. В цехах крупных предприятий тротуарная плитка выпускается автоматизированным оборудованием при минимальном участии человека. В этом случае для пластификаторов используются отдельные емкости и применяются точные дозаторы.

В заключение можно сказать что выбор пластификатора при изготовлении тротуарной плитки является весьма сложным делом и лучше всего с этим вопросом обращаться к профессиональному технологу по бетону, поскольку это сэкономит ваши деньги, обеспечит товарный вид плитки (гладкую лицевую поверхность) и ее долговечность.

Как сделать пластификатор для бетона своими руками?

Строительство дома, гаража или сооружение ограждения предполагает использование большого количества бетонной смеси. Наряду с качеством материала большую роль играет и его стоимость. Поэтому многие строители задаются вопросом изготовления бетонной смеси, в том числе, и как сделать пластификатор для пигменты (красители) бетона своими руками.

Пластификаторы – это добавляемые в раствор бетона специальные составы, цель которых придать смеси улучшенные характеристики. В частности, эти добавки повышают эластичность и пластичность раствора, что благоприятно сказывается на всем процессе строительства.
 

Действие этих добавок заключается в снижении содержания жидкости в растворе. Эти факторы позволяют облегчить процесс укладки бетонной конструкции и улучшить ее качество. Пластификаторы обладают следующими свойствами:

  • увеличение подвижности;
  • снижение расхода воды;
  • предотвращение разделения раствора на слои с отделением воды;
  • ускоряют процесс сцепления раствора с арматурой и делают сцепление прочнее в целом;
  • обеспечивают устойчивость к температурным изменениям;
  • обеспечивают устойчивость к образованию трещин;
  • исключают проникание влаги;
  • увеличивают срок годности и хранения готового раствора;
  • облегчают процесс укладки состава в формы.

Видео — влияние пластификатора на суспензию

Использование пластификаторов при самостоятельном строительстве позволяет избежать проблем с укладкой бетона и повышает эластичность и качество бетонного состава. Добавление пластификаторов должно производиться с соблюдением пропорций, подходящих для основного материала.

При изготовлении пластификатора следует придерживаться определенных правил, соблюдение которых приведет к качественному результату. Добавка должна иметь следующие характеристики:

  • не быть токсичной;
  • не иметь «летучую» консистенцию;
  • быть химически устойчивой;
  • иметь температуру разложения ниже, чем температура переработки.

Из чего сделать пластификатор для цементного раствора своими руками

Изготовление раствора и пластификатора к нему позволяет существенно сэкономить. Важно учитывать, что от качества выполненной работы зависит устойчивость и долговечность сооружаемой конструкции. Если есть уверенность в своих силах и способностях, то можно приступать к изготовлению материала.

Материалы, из которых можно сделать пластификатор:

  • жидкое мыло;
  • шампунь;
  • разбавленный стиральный порошок.

В прежние времена, для улучшения качества бетонной смеси применяли белок куриных яиц, который позволял сооружать конструкции «на века». Умелые мастера хранили рецепт приготовления раствора в секрете и передавали их из уст в уста. Теперь уже никто не делает из этого секрета, тем более, что все можно узнать посредством сети интернет.

Приготовление раствора

Пропорции добавления пластификатора в раствор индивидуальны.

  • К примеру, на мешок цемента, который предполагается смешивать с керамзитом, можно добавить 200 мл жидкого мыла. Такая добавка позволит увеличить время застывания раствора до трех часов, а это существенный плюс при работе с данным материалом.
  • Добавлять мыло следует в самом начале изготовления смеси, иначе керамзит или камни будут обволакиваться мылом, а сама смесь не получит тех свойств, ради которых добавляется пластификатор.

Еже одним средством, из которого можно сделать пластификатор, является гашеная известь. Этот материал способен придать бетону клейкость и эластичность необходимого уровня для обработки сложных участков и конструкций. Кирпичная кладка, сделанная на растворе с такой добавкой, получится гладкая и равномерная.

Недостатком использования мыльных составов может быть пена, образовываемая в процессе смешивания раствора в бетономешалке. В этом случае следует или применять менее пенообразующие вещества, либо дождаться, пока пена осядет работать с раствором.

Другие типы добавок в бетонный раствор

Применение пластификатора, особенно приготовленного самостоятельно, существенно сокращает расходы и увеличивает качество получаемого раствора бетона. Однако, во время строительства, могут возникнуть обстоятельства, предусматривающие применение дополнительных добавок в раствор, изготовление которых в домашних условиях не возможно. Ознакомившись со свойствами каждой их них, можно понять, пригодятся ли они в процессе конкретного сооружения.

  • ускорители затвердения. Применение элементов предусматривает иногда введение в состав бетонной смеси дополнительных веществ для быстрого затвердения бетона.

Они применяются в тех случаях, где от скорости застывания зависит качество выполняемой работы. К примеру, при формировании монолитной чаши бассейна, где используется объединенная опалубка.

Для того чтобы залить стены, необходимо дождаться полного затвердения дна бассейна, а с применением ускорителя этот процесс произойдет быстрей. Также эта добавка незаменима при работе в холодное время года. Низкие температуры замедляют процессы застывания и набора прочности, что можно компенсировать ускорителем;

  • замедлители затвердения бетона. Такие добавки применяются в случаях, когда простого пластификатора не достаточно. Это может быть и транспортировка раствора на некоторое расстояние, и невозможность продолжения работы по каким-либо причинам.

Время застывания раствора откладывается на несколько часов, что позволит решить возникшие проблемы и вернуться к выполнению работы. К веществам, имеющим такое же свойство, можно отнести водопонизители. Они тоже способствуют замедлению реакций в растворе.

  • Добавки, обогащающие раствор воздухом. Такие вещества способны при смешивании раствора в бетономешалке создать в нем пузырьки с воздухом. Такой эффект позволяет готовой конструкции быть более морозостойкой.

Вода, пропитавшая сооружение во время мороза, имеет возможность расширяться до уровня воздушных пор. Это один из самых дешевых вариантов достижения устойчивости бетонной конструкции к морозам.
Однако минусы у этого средства все же есть. Высокопрочный бетон с такими «пузырьками» изготовить не получится. В случае необходимости достижения высокой прочности бетона можно снизить количество воды, добавляемое в раствор, или добавить в раствор золу уноса. Такая мера сделает бетонную конструкцию абсолютно непроницаемой для воды.

  • Добавки против воздействия мороза. Задача таких добавок дать возможность осуществлять работы с бетоном в условиях минусовых температур без дополнительного обогрева конструкции.

Такие добавки выдерживают мороз до -25 градусов. Принцип работы подобных добавок заключается в том, чтобы понизить температуру затвердения воды, находящейся в составе цемента. Благодаря этому и сам раствор будет затвердевать быстрее.

Рассмотрев основные варианты изготовления и особенности, вы сможете вполне самостоятельно заниматься подобными работами.

: Журнал ChemViews :: ChemistryViews

Доктор Стефан Контент — руководитель группы Европейского совета пластификаторов и промежуточных продуктов (ECPI), общеевропейской торговой ассоциации, которая представляет интересы нескольких химических компаний и поддерживает безопасное, устойчивое и экологически ответственное использование пластификаторы. Он беседует с доктором Верой Кестер для журнала ChemViews Magazine о тенденциях в промышленности и потреблении.


Что такое пластификаторы и в чем их преимущества?

Пластификаторы — это сложные эфиры без цвета и запаха, в основном фталаты, которые повышают эластичность материала (например, поливинилхлорида (ПВХ)).

Пластификаторы смягчают ПВХ, делая его гибким и гибким. Это открывает огромный спектр возможностей для новых приложений. Одним из основных преимуществ пластификаторов является долговечность, которую они придают изделиям из ПВХ, которые могут гарантировать высокие характеристики на срок до 50 лет.Без пластификаторов ПВХ может быть только жестким, как ПВХ, используемый в канализационных трубах.

В каких продуктах используются пластификаторы?

Около 90% всех пластификаторов используется в производстве гибкого поливинилхлорида (ПВХ), также известного как винил. Основные области применения гибкого ПВХ включают напольные и настенные покрытия, кровельные мембраны, изоляцию электрических кабелей и проводов, автомобильную промышленность, медицинские устройства, изделия из синтетической кожи и т. Д.Некоторые пластификаторы также могут использоваться в резиновых изделиях, красках, типографских красках, клеях и герметиках для профессионального использования. Использование пластификаторов во всех сферах применения строго регламентировано.

Из чего они сделаны?

Пластификаторы получают реакцией спирта с кислотой, такой как адипиновая кислота, фталевый ангидрид и т. Д. Выбор спирта и кислоты будет определять тип получаемого сложного эфира и, следовательно, вид пластификатора.Комбинации практически бесконечны, но лишь очень ограниченное их количество выдержало строгие требования к производительности, стоимости, доступности, охране здоровья и окружающей среде, которые предъявляются рынком, в том числе пользователями и нормативными актами.

Каковы основные проблемы безопасности, здоровья и окружающей среды, связанные с пластификаторами?

Пластификаторы являются одними из наиболее изученных химических веществ. В Европе безопасное использование пластификаторов обеспечивается Регистрацией, оценкой, авторизацией и ограничением химических веществ (REACH), наиболее полными правилами безопасности продукции в мире.


В последние годы было проведено множество исследований для оценки воздействия пластификаторов на человека и окружающую среду, миграции фталатов, их присутствия в воздухе и пыли внутри помещений и т. Д. Эффекты эндокринного нарушения, означающие, что вещество может взаимодействовать с гормональной системой млекопитающих, на сегодняшний день тщательно изучены. Было обнаружено, что только четыре ортофталата с низким содержанием ортофталата — ди (2-этилгексил) фталат (DEHP), дибутилфталат (DBP), диизобутилфталат (DIBP) и н-бутилбензилфталат (BBP) — оказывают какое-либо неблагоприятное воздействие на эндокринную систему. исследования на лабораторных животных с определенными пороговыми значениями.Авторизация рекомендована для DEHP и DBP на основе адекватного контроля; Запрос на авторизацию для DIBP и BBP не поступал, и с февраля 2015 года эти вещества нельзя будет продолжать использовать в Европе для приложений, связанных с REACH.


В конце 2014 года комитет государств-членов Европейского химического агентства (ECHA) пришел к выводу, что ДЭГФ является эндокринным разрушителем эквивалентного уровня обеспокоенности его экологическими свойствами. Наука о ДЭГФ не поддерживает такой вывод, поскольку масса доказательств показывает, что ДЭГФ не вызывает неблагоприятных эндокринных эффектов у рыб и других водных организмов.


Все другие пластификаторы не были классифицированы на предмет каких-либо неблагоприятных воздействий на здоровье и не вызывают побочных эффектов посредством эндокринного механизма. Следовательно, они не являются эндокринными разрушителями. Это было подтверждено ECHA после четырехлетней переоценки данных об опасности и воздействии для двух наиболее широко используемых пластификаторов, диизононилфталата (DINP) и диизодецилфталата (DIDP), включая обширные репродуктивные и эндокринные данные.

Было много разговоров о пластмассах, выщелачивающих пластификаторы.Вы можете что-нибудь сказать по этому поводу?

К сожалению, существует много неправильных представлений о пластификаторах — например, о «выщелачивании» фталатов и «легко диспергировании / выделении газов» из ПВХ-продуктов. На самом деле это маловероятно, если не используются очень абразивные моющие средства или растворители или если предметы не подвергаются экстремальным условиям в течение исключительно длительного времени. Пластификаторы нелегко мигрируют или выщелачиваются в окружающую среду из предметов, потому что они физически связаны в матрице ПВХ.Если бы они могли легко мигрировать, гибкий ПВХ не оставался бы гибким и не работал бы так, как задумано.


Другие заблуждения связаны с воздухом и пылью в помещении; При этом очень важно подчеркнуть, что присутствие гибких частиц ПВХ в домашней пыли не представляет опасности для здоровья человека. Недавние научные исследования фактически пришли к выводу, что бытовая пыль не коррелирует с уровнями воздействия фталатов на человека и не является индикатором качества воздуха в помещении.

Что можно сделать для повышения безопасности продуктов?

В Европе Европейская комиссия, ECHA и государства-члены ЕС провели десятилетние всесторонние научные оценки пластификаторов в соответствии с Регламентом ЕС по оценке рисков. Более того, промышленность пластификаторов стремится к безопасному и устойчивому использованию пластификаторов и гибких ПВХ-материалов. Огромные инвестиции вкладываются в сектор исследований и разработок, чтобы улучшить характеристики пластификаторов и произвести новые вещества, которые могут наилучшим образом отражать потребности рынка, при этом соблюдая все критерии безопасности, требуемые REACH.


Безопасность продукта связана не только с самим продуктом, но также зависит от того, как продукт используется в конкретных областях применения. Вот почему использование пластификаторов строго регулируется, а европейское законодательство четко определяет конкретное использование веществ во всех областях, от медицинских устройств до косметики, от строительных изделий до игрушек.


Следовательно, для повышения безопасности пластификаторов необходима четкая и последовательная нормативно-правовая база, которая позволяет отраслям инвестировать, проводить исследования, внедрять инновации и расти.

Что такое Европейский совет пластификаторов и промежуточных продуктов (ECPI) и каковы его цели?

ECPI — это брюссельская ассоциация, представляющая семь компаний, производящих пластификаторы и спирты в Европе. Наши члены на самом деле представляют более 80% европейских производственных мощностей по производству пластификаторов. ECPI — это голос европейской индустрии пластификаторов и авторитет для заинтересованных сторон в Европе и во всем мире, от регулирующих органов до цепочки создания стоимости ПВХ.

Наша миссия — активно пропагандировать и распространять преимущества всех пластификаторов и их применения, предоставляя научные и технические знания европейским и национальным властям.

Как вы поддерживаете безопасное, устойчивое и экологически ответственное использование пластификаторов?

ECPI является одним из основателей VinylPlus, программы устойчивого развития европейской индустрии ПВХ. VinylPlus — это добровольная инициатива, начатая в 2000 году и направленная на улучшение способов производства ПВХ в ряде ключевых областей.Например, VinylPlus планирует перерабатывать 800 000 тонн ПВХ в год к 2020 году. Только в 2013 году — и после значительного роста с 2010 года — было переработано 444 468 тонн. Представители ECPI являются членами ряда рабочих групп VinylPlus, которые занимаются различными темами, от эффективных коммуникаций до устойчивого использования добавок.

Насколько большое влияние, на ваш взгляд, оказывает ваша работа?

ECPI постоянно снабжает и получает информацию от всей цепочки создания стоимости и от других заинтересованных сторон, включая СМИ, регулирующие органы, ученых и конечных потребителей.Журналисты были особенно признательны, когда представители отрасли были готовы поговорить и проактивно предоставить ценную информацию для их работы. Мы организуем встречи, такие как ежегодная конференция пластификаторов, проводимая в Брюсселе, которая собирает десятки компаний и экспертов для обсуждения последних научных и нормативных разработок в нашем секторе. Наш недавно обновленный веб-сайт plasticisers.org предоставляет огромное количество технической и нетехнической информации. Мы также активны в Твиттере (@ECPlasticisers) и рассылаем ежеквартальный информационный бюллетень.

В прошлом году ECPI опросил 46 представителей европейских и национальных регулирующих органов, производителей товаров и владельцев торговых марок, производителей ПВХ и торговых ассоциаций, журналистов и НПО. Наши выводы показывают, что наши заинтересованные стороны относительно знакомы с отраслью пластификаторов в Европе и работой ECPI. У них в целом положительное впечатление о нашей важности, в том числе благодаря постоянному сотрудничеству между отраслью и другими заинтересованными группами.

В целом, мы полагаем, что наши собеседники стали лучше осведомлены о нашей работе и наших основных посланиях.Они приветствуют вклад ECPI и принимают его во внимание, что очень приятно.

Считаете ли вы, что в ближайшие несколько лет произойдут какие-либо существенные изменения в индустрии пластификаторов?

Как ECPI, мы уделяем пристальное внимание научным, промышленным и потребительским тенденциям. Европейская промышленность пластификаторов постоянно адаптируется к постоянно меняющимся требованиям законодательства и потребительскому спросу. Данные за последние 15 лет показывают, что использование некоторых ортофталатов, таких как DINP, DIDP и DPHP, значительно увеличилось, тогда как потребление классифицированных ортофталатов снизилось.Параллельно мы видим, что использование пластификаторов, таких как диизононилциклогексан-1,2-дикарбоксилат (DINCH) и диоктилтерефталат (DOTP), также увеличилось, что отражает нашу приверженность отрасли к разработке новых и безопасных продуктов за счет важных инвестиций в исследования и инновации.

Нормативные изменения, конечно же, сильно повлияли на нашу отрасль. Глядя на текущую тенденцию, в Европе мы увидели значительное снижение потребления низкофталатного ДЭГФ после его включения в список кандидатов REACH.

Каковы ваши видения на будущее?

Мы должны продолжать работать вместе с регулирующими органами, средствами массовой информации, промышленными предприятиями и ассоциациями, чтобы пластификаторы сохраняли ключевую роль в современном обществе. ECPI продолжит пропагандировать преимущества пластификаторов и мягкого ПВХ, повышая осведомленность об их безопасности и экологичности. Мы надеемся, что в будущем больше компаний объединят свои усилия в рамках ECPI, чтобы усилить нашу пропагандистскую деятельность и информационный охват.

Ваша работа в основном влияет на Европу?

Ключевые действия, выполняемые ECPI, связаны с европейским регуляторным контекстом.Таким образом, непосредственное воздействие ECPI в основном касается окружающей среды Европы.

Тем не менее, ECPI регулярно контактирует с такими ассоциациями, как Американский химический совет (ACC) или Японская ассоциация индустрии пластмасс (JPIA). Эта сеть позволяет обмениваться обновленной информацией о нормативном статусе пластификаторов, передовых методах и научных открытиях.

Что вам больше всего нравится в вашей работе?

Что меня восхищает, так это возможность внести научный вклад в важные регулирующие решения, которые могут значительно повлиять на ситуацию на рынке пластификаторов в Европе и, следовательно, на рабочие места и благосостояние европейских граждан.

Наша ассоциация также проводит ряд исследовательских проектов с очень уважаемыми университетами и институтами, чтобы расширить знания о пластификаторах и их возможных эффектах, а также предоставить потребителям высокоэффективные и безопасные продукты.

Еще один интересный аспект — увидеть, насколько пластификаторы близки людям в их повседневной жизни и как эти вещества могут улучшить их образ жизни с бесчисленными преимуществами для их здоровья и окружающей среды. Давайте просто подумаем, например, о медицинских приложениях или об инновационных и экологически безопасных зданиях и сооружениях.Вот почему неверные представления, которые иногда возникают в средствах массовой информации или в результате неточных исследований, должны быть устранены ECPI путем предоставления научных данных и надежной информации о пластификаторах и их безопасном использовании.

Спасибо за интервью.

Stéphane Content изучал химию и получил степень доктора философии в 1998 году в Université Libre de Bruxelles, Бельгия.Его работа позволила разработать вещества, потенциально активные для фототерапии рака. Контент провел постдокторское исследование в Калифорнийском университете в Сан-Диего (UCSD), Ла-Хойя, Калифорния, США, что способствовало разработке датчиков для обнаружения наземных мин.

Затем он проработал 11 лет в Procter & Gamble, Брюссель, Бельгия, в отделе аналитического проектирования продуктов и разработки процессов для разработки жидких моющих средств. Он присоединился к Cefic (Европейский совет химической промышленности) в Брюсселе, Бельгия, в 2011 году и в течение двух лет поддерживал CES Silicones Europe в Брюсселе, прежде чем в августе 2013 года стал менеджером группы секторов ECPI

Избранные публикации

Для научных исследований о пластификаторах: Новости о пластификаторах.org; в большинстве статей обсуждаются научные статьи и последние исследования пластификаторов.

[1] От молекулярной люминесценции к обработке информации (редакторы: C. D. Geddes и J. R. Lakowicz), S. Content, A. P. de Silva, D. T. Farell, Rev. Fluoresc. 2004 , 1 , 41.

[2] Интеграция пористых кремниевых чипов в электронный искусственный нос, S. Létant, S. Content, TT Tan, F. Zenhausern, MJ Sailor, Sens. Actuators, B 2000 , 69 , 193– 198.

[3] Обнаружение паров нитробензола, ДНТ и ТНТ тушением фотолюминесценции пористого кремния, S. Content, W. Trogler, M. J. Sailor, Chem. Евро. J. 2000 , 6 , 2205.

[4] Ru-меченные олигонуклеотиды для фотоиндуцированных реакций на целевые гуанины ДНК, I. Ortmans, S. Content, N. Boutonnet, A. Kirsch-De Mesmaeker, W. Bannwarth, JF Constant, E. Chem. Евро. J. 1999 , 5 , 2712–2721.

[5] Олигонуклеотиды, дериватизированные люминесцентными и фотореактивными комплексами Ru (II): модели для переноса фотоэлектронов и фотосшивания, JF Constant, E. Defrancq, J. Lhomme, N. Boutonnet, S. Content, I. Ortmans, A. Kirsch- DeMesmaeker, Nucleosides Nucleotides 2006 , 18 , 1319–1320.

[6] Новый металлический комплекс в качестве фотореагента для оснований ДНК гуанинов: трис-тетраазафенантрен осмия (II), S. Content, A. Kirsch-De Mesmaeker, J.Chem. Soc. Faraday Trans. 1997 , 93 , 1089–1094.

Типы, использование, классификация, выбор и регулирование


ТЕГИ : ПВХ, пластификаторы и экологичность

Пластификаторы — это относительно нелетучие органические вещества (в основном жидкости). Когда они включены в пластик или эластомер, они помогают улучшить полимер:

  • Гибкость
  • Расширяемость и,
  • Технологичность

Пластификаторы увеличивают текучесть и термопластичность полимера за счет снижения вязкости полимерного расплава, температуры стеклования (Tg), температуры плавления (Tm) и модуля упругости готового продукта без изменения основных химических характеристик пластифицированного материала.

Использование пластификаторов


Пластификаторы — одни из наиболее широко используемых добавок в пластмассовой промышленности. Кроме того, они обычно дешевле других добавок, используемых при переработке полимеров.

Пластификаторы чаще всего используются в ПВХ, третьем по объему полимере после ПП и ПЭ. В свою очередь, ПВХ используется в широком ассортименте продукции. Примеры включают:

  • Непластифицированный ПВХ (или жесткий ПВХ) используется в таких приложениях, как трубы, сайдинг и оконные профили.
  • Пластифицированный ПВХ (или гибкий ПВХ) находит применение в автомобильной внутренней отделке, кабелях, пленках ПВХ, полах, кровлях и покрытиях стен и т. Д.

»Посетите раздел выбора полимерных добавок для всех марок пластификаторов!

Однако значительное количество пластификаторов также используется в полимерах, таких как акрил, ПЭТ, полиолефины, полиуретаны и т. Д. Пластификаторы также иногда используются в каучуках, но в этих случаях они используются в качестве наполнителей.

Продолжайте читать или щелкните конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации


Существует два основных метода пластификации:
  1. Внутренняя пластификация
    Полимер может быть пластифицирован изнутри путем химической модификации полимера или мономера, так что гибкость увеличивается.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко используемые мономеры-пластификаторы для внутренних целей:
    • Винилацетат
    • Винилиденхлорид

    Но этот метод ограничен: каждый сополимер подходит только для определенных требований гибкости


    Кроме того, сложность реакции может привести к увеличению времени реакции и увеличению затрат.Внутренне пластифицированные материалы демонстрируют температурную зависимость и нестабильность размеров при высоких температурах.

  2. Внешняя пластификация
    Это наиболее часто используемый метод пластификации, поскольку недорогие жидкие пластификаторы дают разработчикам рецептур свободу при разработке рецептур для ряда продуктов (от полужестких до очень гибких в зависимости от количества). Наиболее широко используемые внешние пластификаторы включают сложные эфиры, образующиеся в результате реакции кислот или ангидридов кислот со спиртами.Существует две основные группы внешних пластификаторов:
    • Первичный пластификатор увеличивает удлинение, мягкость и гибкость полимера. Они хорошо совместимы с полимерами и могут добавляться в больших количествах. Например: до 50% виниловых перчаток состоит из пластификаторов, которые делают ПВХ гибким и достаточно мягким для ношения.

    • Вторичный пластификатор — это пластификатор, который обычно нельзя использовать в качестве единственного пластификатора в пластифицированном полимере.Вторичные пластификаторы могут иметь ограниченную совместимость с полимером и / или высокую летучесть. Они могут содержать или не содержать функциональные группы, которые позволяют им сольватировать полимер при температурах обработки. Вторичные пластификаторы используются по-разному:
      • Снижение затрат
      • Снижение вязкости
      • Повышение платежеспособности
      • Повышение смазывающей способности поверхности и
      • Улучшение свойств при низких температурах

    • Наполнители — это подмножество вторичных пластификаторов.Они обычно используются с первичными пластификаторами для снижения затрат на гибкий ПВХ общего назначения. В основном это недорогие масла, имеющие ограниченную совместимость с ПВХ. Их добавляют для снижения стоимости и в некоторых случаях для повышения огнестойкости. Примеры наполнителей включают нафтеновые углеводороды, алифатические углеводороды, хлорированные парафины , (огнестойкость) и другие.

Прочтите и узнайте больше о :

Обработка пластификаторами


Суспензионный ПВХ (S-PVC). Обычный метод производства ПВХ:
  • ПВХ, полученный в виде частиц размером 50-200 микрон
  • Более низкая стоимость формулы гибкого ПВХ
    • Полученные
  • частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением…
  • Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое

Включение внешнего пластификатора в ПВХ-полимер увеличивает его гибкость. Добавление пластификатора в основном включает пять отдельных этапов:
  • Пластификатор, смешанный со смолой
  • Пластификатор проникает в частицы смолы и набухает
  • Полярные группы в смоле ПВХ освобождены друг от друга
  • Полярные группы пластификатора взаимодействуют с полярными группами в цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается При охлаждении с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификаторов \ Экссудация пластификатора


Несовместимость полимера и пластификатора может вызвать экссудацию.Существует несколько факторов, которые могут привести к миграции пластификатора с поверхности пластика (или внутрь или на подложку, к которой он плотно прилегает). контакта), таких как изменение температуры, влажности, механическое напряжение, атмосферные воздействия и т. д.

Потеря пластификатора может привести к снижению гибкости, охрупчиванию и растрескиванию.

Классификация пластификаторов


Пластификаторы обычно классифицируют по химическому составу. Можно понять влияние элементов конструкции (напр.грамм. различных спиртов в гомологическом ряду фталатов, адипатов и т. д.) на свойства пластификаторов и их влияние на основные полимеры.

Различные пластификаторы влияют на разные физические и химические свойства материалов. Следовательно, вам нужен конкретный пластификатор, чтобы изменять свойства в определенном направлении в соответствии с требованиями.


Существует несколько общих химических семейств пластификаторов, которые используются для модификации полимеров. Среди них наиболее часто используются:
  1. Сложные эфиры фталевой кислоты — Их получают этерификацией фталевого ангидрида или фталевой кислоты, полученной окислением ортоксилола или нафталина.Наиболее часто используемые фталатные пластификаторы включают:
    1. DEHP: Ортофталат с низким молекулярным весом. По-прежнему самый широко используемый в мире пластификатор для ПВХ
    2. DINP, DIDP: Высокомолекулярные ортофталаты

  2. Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты — К ним относятся такие химические вещества, как глутараты, адипаты, азелаты и себекаты. Они сделаны из алифатических двухосновных кислот, таких как адипиновая кислота и спирты.

  3. Бензоатные эфиры — представляют собой продукты этерификации бензойной кислоты и некоторых спиртов или диолов.

  4. Тримеллитатные эфиры — Их получают путем этерификации тримеллитового ангидрида (ТМА) и, как правило, спиртов C8-C10

  5. Полиэфиры — Они образуются в результате реакции многих комбинаций дикарбоновых кислот и дифункциональных спиртов.

  6. Цитраты — Это тетраэфиры, образующиеся в результате реакции одного моля лимонной кислоты с тремя молями спирта. Отдельная гидроксильная группа лимонной кислоты ацетилирована.

  7. Пластификаторы на биологической основе — Они основаны на эпоксидированном соевом масле (ESBO), эпоксидированном льняном масле (ELO), касторовом масле, пальмовом масле, других растительных маслах, крахмале, сахаре и т. Д.

  8. Прочее — Включает фосфаты, хлорированные парафины, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты и др.

При добавлении в полимер \ смолу эти пластификаторы обеспечивают следующие преимущества:

  • Они делают продукт более мягким, улучшают гибкость
  • Обработка становится возможной или проще
  • Пластифицированные изделия нелегко ломаются при низких температурах

Применение пластификаторов


Более 90% пластификаторов, используемых в термопластичных полимерах, используются в ПВХ.Рынок пластифицированного полимера и рынок пластифицированного ПВХ в значительной степени совпадают, хотя некоторые пластификаторы также используются в акриловых полимерах, полиуретанах, полистироле и даже полиолефинах.

Основное конечное использование:

Пленка и пленка


Продукция, изготовленная из гибкой ПВХ пленки и листа , включает кровельные мембраны, геомембраны, обивку, багаж, рекламные вывески, покрытия для бассейнов и прочее.

Полы


Гибкие полы из ПВХ включают эластичные листовые полы, виниловую композиционную плитку, роскошную виниловую плитку, ковровую плитку с виниловой основой.

Провод и кабель


Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, он является идеальным материалом для электрических применений, таких как изоляция и оболочка для электрических проводников, изоляция для волоконно-оптических кабелей.

Ткани с покрытием

Ткани с синтетическим покрытием из ПВХ
обладают устойчивостью к атмосферным воздействиям, отличной прочностью и долговечностью.Используется в отраслях, которые поддерживают архитектуру, образ жизни, спорт, рекламу, оборону, горнодобывающую промышленность, пищевую промышленность и сельское хозяйство, автомобили и транспорт. Ассортимент продукции: брезент, палатки, уличная мебель и др.

Другие области применения гибкого ПВХ:


  • Товары народного потребления — Одежда, обувь, упаковка
  • Медицинское оборудование — Пакеты для крови, трубки для внутривенного вливания, конструкции для сдерживания биологической опасности, другие медицинские устройства
  • Non-PVC — Небольшие количества пластификаторов типа PVC используются в других полимерах, включая акрил, полиуретаны, полистирол

Большинство изделий из пластифицированного ПВХ — это товары длительного пользования, изделия с длительным сроком службы.Фталаты из-за их низкой летучести, низкой растворимости в воде, хорошей устойчивости к солнечному свету и экстремальным температурам, хорошей совместимости с полимером ПВХ и в целом хорошей устойчивости к биоразложению хорошо подходят для использования в таких продуктах. Примеры включают:
  • Гибкие кровельные мембраны из ПВХ
  • Геомембраны
  • Изоляция проводов и кабелей

Фталатные пластификаторы очень трудно заменить в этих конечных областях применения. Аналогичным образом, из-за их относительно высокой сольватирующей способности для полимера ПВХ и относительно низкой вязкости было обнаружено, что пластификаторы на основе фталата легче перерабатываются в гибкие соединения ПВХ по сравнению, по меньшей мере, с некоторыми заменителями фталата.

Обратите внимание, однако, что почти половина из 7 миллионов тонн пластификатора, используемого ежегодно, составляет DEHP, и DEHP, пластификатор общего назначения, может быть заменен во многих продуктах.

Фталатные пластификаторы и действующие правила


Фталаты обычно получают этерификацией фталевого ангидрида, полученного окислением ортоксилола.
Фталаты кажутся практически бесцветными со слабым запахом. Они имеют ограниченную растворимость в воде, но смешиваются со многими органическими растворителями (минеральное масло и т. Д.).)

Преимущества и ограничения фталатных пластификаторов


Льготы Ограничения
  • Это традиционный выбор, поскольку они устойчивы к экстракции, испарению и миграции
  • Фталаты обладают прочностью, гибкостью, атмосферостойкостью и способны выдерживать высокие температуры
  • Фталаты экономичны по сравнению с другими пластификаторами
  • В полимерах, таких как ПВХ, фталаты не связываются химически и не выщелачиваются из пластмасс, что приводит к их попаданию в окружающую среду
  • Некоторые фталатные пластификаторы могут представлять серьезную опасность для здоровья, поскольку они являются канцерогенами и / или токсинами, вызывающими развитие
  • Некоторые фталаты могут накапливаться в организме человека в незначительных количествах

Применение фталатных пластификаторов


  1. Стоимость: Фталаты, которые использовались в качестве пластификаторов ПВХ с первых дней создания гибкого ПВХ, являются недорогими и эффективными. Обвал цен на нефть, начавшийся в 2015 году, еще больше снизил цены на нефтепродукты, в том числе фталатные эфиры. Некоторые заменители фталата, особенно продукты на биологической основе, за этот период показали рост цен на сырье, что привело к увеличению уже существующей разницы в стоимости.

  2. Производительность: Некоторые из (в настоящее время) наиболее широко используемых продуктов для замены фталата имеют ограничения по технологичности и долговечности.

  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов довольно велик , более 7 миллионов тонн в год.Производственных мощностей для производства таких объемов заменителей фталата пока недостаточно.
    1. В электротехнике и электронике ПВХ, пластифицированный фталатом, используется для изоляции проводов и кабелей.
    2. Фталатные пластификаторы широко используются в строительных материалах на основе винила, таких как полы и настенные покрытия, чтобы придать им гибкость и долговечность.

Положения о фталатных пластификаторах


2001-2006 — DINP и DIDP безопасны для использования в текущих приложениях — Отчет ECPI

Результаты оценки риска для DINP и DIDP, опубликованные в апреле 2006 года, показывают, что эти вещества представляют нет риск для здоровья человека или окружающей среды в любом из их текущих приложений.

2012 — Оценка рисков в Австралии подтверждает безопасность DIDP и DINP для игрушек — Отчет NICNAS

В 2012 году Департамент здравоохранения и старения Австралии обнаружил, что текущее воздействие DINP не указывает на угрозу для здоровья детей, даже рассмотрены самые высокие уровни воздействия.

В частности, в отчете делается вывод: «Текущие оценки риска не указывают на угрозу для здоровья в результате воздействия на детей DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) сценарии воздействия. ”

В настоящее время в Австралии нет ограничений на использование DINP в игрушках и предметах ухода за детьми.

2013 — ЕС подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях — Отчет ЕС

Европейская комиссия (ЕС) пересмотрела ограничения на пластификаторы DINP (диизононилфталат) и DIDP (диизодецилфталат). Комиссия пришла к выводу, что «не было выявлено неприемлемого риска для использования DINP и DIDP в изделиях, кроме игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть в рот» .

Комиссия поэтому пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые могут быть помещены в рот, должны быть сохранены. Комиссия также пришла к выводу, что «в свете отсутствия каких-либо дополнительных рисков от использования DINP и DIDP, оценка потенциальных заменителей была менее уместной».

2014 — US CHAP снял запрет на DIDP, DNOP и запреты> 0,1% уровня DINP в продуктах по уходу за детьми — Отчет CPSC

U.S. Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) учредила Консультативную группу по хроническим опасностям (CHAP) для изучения и анализа потенциальных побочных эффектов фталатов, используемых в детских игрушках и товарах по уходу за детьми, на здоровье детей в соответствии с разделом 108 Закона о повышении безопасности потребительских товаров. 2008:

  • Три типа фталатов (DEHP, DBP, BBP) навсегда запрещены в любых количествах, превышающих 0,1%, в детских игрушках и некоторых предметах ухода за детьми.
  • Три дополнительных типа фталатов (DINP, DIDP, DNOP) были временно запрещены в любом количестве, превышающем 0.1%.

CHAP представил свой отчет и рекомендовал следующие действия:
  • Постоянный запрет на DBP, BBP и DEHP остался без изменений; Кроме того, DIBP, DPENP, DHEXP и DCHP на уровнях более 0,1% должны быть добавлены к существующему списку постоянно запрещенных
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% для детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на DNOP и DIDP отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • Никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP в настоящее время не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернатив фталату и оценки потенциальных рисков для здоровья». ”

В начале администрации Обамы также были предприняты усилия по дальнейшему регулированию фталатов в соответствии с принятым в 1976 году законом о контроле над токсичными веществами (см. TSCA sec 5b). Однако этого так и не было сделано.

2017 — Предложение Датского EPA по DINP

После четвертой повторной подачи за два года досье Датского EPA, предлагающее классификацию DINP в качестве репродуктивного агента, было принято ECHA, и общественные консультации были начаты в апреле 2017 года.Несмотря на обширное предварительное тестирование, нормативные оценки и опубликованные научные обзоры, научные данные не подтверждают это предложение по классификации.

2018 — ECHA RAC пришел к выводу, что DINP не требует классификации — ECHA News

Комитет по оценке рисков (RAC) ECHA пришел к выводу, что диизононилфталат (DINP) не гарантирует классификацию по репротоксическим эффектам в соответствии с Классификацией ЕС, маркировка и регулирование упаковки (CLP).

Компания RAC провела строгую оценку опасности в соответствии с правилами регламента CLP и пришла к выводу, что, учитывая отсутствие доказательств побочных эффектов, классификация не требуется. Среди предыдущих нормативных оценок оценка новых научных данных ECHA, одобренная Европейской комиссией в 2014 году, пришла к выводу, что DINP можно безопасно использовать во всех текущих приложениях . Все соответствующие данные включены в регистрационные досье DINP REACH, которые были обновлены в 2015 и 2016 годах.

Узнайте больше о фталатных пластификаторах в деталях:

DEHP — Диэтилгексилфталат


Ди-2-этилгексилфталат (DEHP, формула: C 6 H 4 (C 8 H 17 COO) 2 ) представляет собой орто-фталат с низкой молекулярной массой, полученный этерификацией фталевого ангидрида с 2-этил-гексанол. Это нелетучая вязкая жидкость без цвета и запаха, растворимая в масле, но не в воде. Из-за низкой стоимости и в целом хороших характеристик DEHP широко используется в качестве пластификатора при производстве изделий из ПВХ.

Структура DEHP


Преимущества DEHP

  • Он обеспечивает хорошее гелеобразование, удовлетворительные электрические свойства и помогает производить высокоэластичные соединения с приемлемой хладостойкостью.
  • Он показывает довольно хорошую гибкость при низких температурах и некоторую устойчивость к высоким температурам.

Ограничения DEHP

  • ДЭГФ внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин развития в некоторых исследованиях
  • В ЕС DEHP считается SVHC (вещество, вызывающее очень большую озабоченность) в соответствии с законодательством REACH и не может использоваться в большинстве продуктов
  • Легко экстрагируется в неполярные растворители (масла и жиры в пищевых продуктах, упакованных в ПВХ).Поэтому Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешает использование упаковки, содержащей ДЭГФ, только для пищевых продуктов, которые преимущественно состоят из воды

Приложения DEHP

  • Промышленные изделия из ПВХ, сополимеров винилхлорида и винилацетата
  • Медицинские устройства, такие как катетеры, трубки и т. Д.
  • При разработке различных рецептур от стекловидных композиций до мягких и очень гибких материалов
  • Использование сокращается из-за опасений по поводу его воздействия на здоровье человека, но ДЭГФ по-прежнему является наиболее широко используемым пластификатором в мире.
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250 — 257 ° C при 0.5 кПа
DEHP Замена

Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат, являются наиболее популярными заменителями ДЭГФ. Они менее совместимы с ПВХ, но их низкая стоимость и долгая история использования коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими более 8 атомов углерода, имеют ограниченную совместимость с ПВХ. Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат менее 8 атомов углерода, имеют проблемы с летучестью.Узнайте о некоторых преимуществах и ограничениях эфира терефталата в таблице ниже.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Выбор

DEHP постепенно отменяется по техническим причинам, таким как потеря производительности с течением времени, регулирование и т. Д.Его постепенно заменяют DINP (и DIDP). Пластификаторы HMW особенно полезны для применений, требующих длительного срока службы или долговечности. Технологичность, производительность, доступность и экономичность сделали DINP фталатом «общего назначения», таким как DEHP и / или DIDP. Таким образом, DINP представляется альтернативой большинству применений DEHP.

DINP-диизононилфталат


Диизононилфталат (DINP, формула: C 26 H 42 O 4 ) представляет собой орто-фталат с высоким молекулярным весом, полученный этерификацией фталевого ангидрида изонониловым спиртом в замкнутой системе. Это почти бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Он очень слабо растворим в воде, но растворим в спиртах, гексане и т. Д., При этом он смешивается и совместим со всеми мономерными пластификаторами, используемыми в составах ПВХ.

Структура DINP


DINP Преимущества

  • Обеспечивает гибкость и долговечность виниловых изделий
  • Хорошие характеристики при низких и высоких температурах
  • Менее летучий, чем DEHP
  • Хорошая платежеспособность обеспечивает хорошие характеристики переработки гибкого ПВХ

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Обладая меньшей летучестью, он эффективен там, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и требуют большей устойчивости к разложению
  • DINP помогает изделиям из винила противостоять многим погодным условиям, делает их водонепроницаемыми и обеспечивает высокую теплоизоляцию и долговечность.
  • DINP комбинируется с порошком ПВХ производителями напольных покрытий для производства мягких и гибких готовых изделий
Температура плавления
-43 ° С (-45 ° F, 230 К)
Точка кипения
244-252 ° С при 0.7 кПа
Температура вспышки
221 ° C (куб.см)

DIDP — диизодецилфталат


Диизодецилфталат (DIDP, формула: C 28 H 46 O 4 ) представляет собой ортофталат с высоким молекулярным весом. Это смесь соединений, полученных в результате этерификации фталевой кислоты и изомерных дециловых спиртов. Это прозрачная жидкость без цвета и запаха. Он растворим в большинстве органических растворителей, но не растворим в воде.

Структура ДИДП


Преимущества DIDP

  • Повышает гибкость пластикового / пластикового покрытия
  • Более прочный (менее летучий, менее экстрагируемый водой), чем DINP
  • Его хорошая термостойкость и электрическая изоляция делают его предпочтительным выбором для термостойких электрических шнуров, салонов автомобилей и полов из ПВХ.

Ограничения DIDP

  • Разветвленная структура алкильной цепи DIDP делает его восприимчивым к окислению при более высоких температурах, что может привести к разложению ПВХ
  • Он имеет более низкую пластифицирующую способность, чем ДОФ, и его необходимо использовать в более высоких концентрациях для достижения идеального пластифицирующего эффекта
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250–257 ° C при 0.5 кПа
Приложения DIDP

  • DIDP широко используется в составах проводов и кабелей, а также для производства внутренней отделки автомобилей
  • Покрытия для мебели, посуды, фармацевтических таблеток, пищевых оберток и многих других предметов состоят из пластификаторов DIDP

DBP — Дибутилфталат


Дибутилфталат (DBP, формула: C 16 H 22 O 4 ) получают из н-бутанола и изобутанола, соответственно, которые являются побочными продуктами при производстве 2-этилгексанола.На вид он от бесцветного до бледно-желтого.

Структура ДАД


Основные ограничения ДАД

  • Низкая молекулярная масса делает их слишком летучими для большинства применений
  • Было обнаружено, что герметики для окон из ПВХ, используемые в качестве сельскохозяйственных пленок, выделяют пары DBP, которые вредны для некоторых видов тепличных культур.
Температура плавления
-35 ° С (-31 ° F, 238 К)
Точка кипения
340 ° С (644 ° F, 613 К)
Температура вспышки
157 ° C (закрытая чашка)
Приложения DBP

ДАД обычно используется в смесях с другими пластификаторами в качестве усилителя растворимости в гибких ПВХ-компаундах, которые имеют низкую требования к температуре обработки.

Пластификаторы терефталатные


Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат , являются наиболее популярными заменителями для DEHP . Их невысокая стоимость и долгая история в качестве коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

В таблице ниже указаны некоторые преимущества терефталатных пластификаторов.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими на более 8 атомов углерода , имеют ограниченную совместимость с ПВХ .

Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат на менее 8 атомов углерода , имеют проблемы с летучестью .

Другие фталатные пластификаторы


Обратите внимание, что изоалкилфталаты (например, DIOP, DIUP, DTDP) не имеют метильного ответвления на предпоследнем атоме углерода алкильной цепи. Для алкильных групп, содержащих 6 или более атомов углерода, префикс «изо» по соглашению просто означает «разветвленный».

См. Структуры в следующей таблице.

Пластификатор Структура Дополнительная информация
Бутилбензилфталат

Температура плавления: −35 ° C (−31 ° F, 238 K)
BP: 370 ° C (698 ° F, 643 K)

С 19 В 20 О 4

Это сложный эфир фталевой кислоты, бензилового спирта и н-бутанола.Этот фталат часто используется в качестве пластификатора для пенопласта, которые часто используются в качестве виниловых напольных покрытий / плитки и в автомобильной промышленности.
Диизогептилфталат (DIHP)

С 22 В 34 О 4

Диизогептилфталат состоит из химических соединений, содержащих различные изогептиловые эфиры фталевой кислоты.
Дигексилфталат (DHP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 6 H 4 (COOC 6 H 13 ) 2

Алкильные боковые цепи могут содержать некоторые разветвления
Диизооктилфталат (ДИОП)

Точка плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 24 H 38 O 4

Это прозрачная маслянистая жидкость со слабым запахом, более плотная и частично растворимая в воде.Его получают реакцией фталевого ангидрида с изооктанолом в присутствии кислотного катализатора.
Диизо-ундецилфталат (DIUP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C
DIUP представляет собой фталат с высоким молекулярным весом. Будучи энергонезависимым, он широко используется для высокотемпературных применений, таких как изоляция термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

Температура плавления: 2 ° C (36 ° F, 275 K)
BP: 283–284 ° C

C 10 H 10 O 4

DMP представляет собой диметиловый эфир 1,2-бензолдикарбоновой кислоты.Это бесцветная жидкость с легким ароматным запахом.
Диизотридецилфталат (DTDP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 34 H 58 O 4

DTDP — диалкилфталат наивысшего веса, используемый в качестве пластификатора. Он широко использовался в качестве высокотемпературного пластификатора для ПВХ до появления тримеллитатов. Для компаундирования с ПВХ требуются высокие температуры обработки.

Альтернативные пластификаторы


Выбор заменителя фталата (если таковой имеется) обычно основывается на нескольких критериях. К ним относятся:
  1. Стоимость
  2. Ожидаемые условия выдержки готового продукта в течение срока его службы. К ним относятся совместимость, устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе, гибкость при низких температурах и т. Д.
  3. Ограничения условий обработки, такие как низкие температуры обработки или высокие скорости обработки

Для решения этой проблемы можно использовать следующие пластификаторы:

  • Стоимость — Насыщенные кольцами фталаты, DOTP, некоторые производные растительного масла (например,грамм. ESBO)

  • Совместимость — Бензоаты / дибензоаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты, тримеллитаты

  • Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе — Тримеллитаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты (в зависимости от ожидаемого срока службы)

  • Гибкость при низких температурах — Сложные эфиры алифатических двухосновных кислот, некоторые производные растительных масел (например, сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, сложные моноэфиры жирных кислот)

  • Растворимость пластификатора — Бензоаты / дибензоаты, некоторые производные растительных масел (например,грамм. сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, моноэфиры жирных кислот), TXIB

  • Огнестойкость — Эфиры фосфорной кислоты (только)

  • Работа при высоких температурах — Тримеллитаты, некоторые производные растительного масла (например, см. Продукты Dow Ecolibrium)

  • Низкая вязкость пластизола — Эфиры бензоата (не дибензоаты), TXIB, эфиры двухосновных алифатических кислот

  • Устойчивость к экстракции растворителем — Полиэфиры

  • Устойчивость к гидролизу — Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Узнайте больше об альтернативных пластификаторах в деталях:

Пластификаторы адипата


В применениях ПВХ адипаты обладают улучшенными низкотемпературными свойствами по сравнению с фталатами аналогичных длина алкильной цепи.

Полимерные пластификаторы (обычно изготавливаемые из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Эти пластификаторы обычно классифицируются как полиэфиры, а не адипаты. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.

»Посмотреть все коммерчески доступные адипаты здесь

Преимущества адипатов

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, чтобы узнать о преимуществах полимерных пластификаторов.
Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения пластификаторов адипата

  • Пластификаторы адипата более летучие, хуже плавятся и совместимы с ПВХ.
  • Дороже по сравнению с некоторыми другими альтернативными пластификаторами.
  • Обычно используется в смесях с высоким содержанием фталатов для обеспечения оптимальных пластифицирующих свойств.
  • Обладают более высокими показателями миграции.

Бензоатные пластификаторы


Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами для ПВХ с высокой степенью сольватации. Из-за их высокой летучести монобензоаты обычно используются только в качестве добавок, повышающих растворимость или снижающих вязкость, в гибком ПВХ.Дибензоатные пластификаторы ценятся в первую очередь за их высокую растворимость, но они защищают фталатный пластификатор низкотемпературными свойствами и характеристиками вязкости пластизоля. И бензоатные, и дибензоатные пластификаторы часто используются в смесях с другими пластификаторами.

Некоторые общие преимущества и ограничения бензоат / дибензоатных эфиров можно найти в таблице ниже.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к хорошему
Растворимость пластификатора Отлично
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Низкая вязкость пластизоля От плохого к хорошему
Устойчивость к экстракции растворителем От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Бензоатные пластификаторы Характеристики

  • Бензоаты также действуют как технологические добавки
  • Дисплей с отличной устойчивостью к пятнам
  • Хорошая стойкость к извлечению масла
  • Высокая сольватирующая способность и низкий молекулярный вес дают этим пластификаторам преимущества при переработке за счет снижения температуры обработки
  • Некоторые из них обладают хорошей устойчивостью к УФ-лучам

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут ухудшать текучесть пластизоля

Применение пластификаторов бензоата

  • Бензоаты обладают оптимальными характеристиками в ПВХ и других термопластичных полимерах
  • Во многих областях применения бензоаты используются как часть смеси пластификаторов, чтобы уменьшить проблемы, возникающие при переработке
  • Бензоаты (особенно дибензоаты) используются в некоторых гибких полах из ПВХ (эластичные полы)

Тримеллитатные пластификаторы


Тримеллитовый ангидрид (ТМА) представляет собой трикарбоновую кислоту, аналогичную структуре фталевого ангидрида или кислоты.

Сложные эфиры тримеллитата используются в первую очередь из-за их низкой летучести и высокой стойкости. Коммерческий тримеллитовый ангидрид (исходный материал для производства тримеллитата) обычно содержит очень небольшое количество фталевого ангидрида, поэтому, строго говоря, пластификаторы тримеллитата часто не являются «альтернативой фталату».

В таблице ниже указаны некоторые преимущества этих пластификаторов.

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Отлично
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Преимущества и ограничения тримеллитатных пластификаторов

Пластификаторы тримеллитат имеют более низкую летучесть, лучшую устойчивость к извлечению и хорошую технологичность по сравнению с фталатами.

Тримеллитаты нельзя отнести к пластификаторам, не содержащим фталатов, поскольку в них были обнаружены следы фталатов.

Применение тримеллитатов

Тримеллитаты используются в ПВХ-компаундах в качестве изоляции проводов, прокладок и некоторых деталей для салонов автомобилей, рассчитанных на высокие температуры.

Цитратные пластификаторы


Эфиры цитрата используются во многих игрушках из ф-ПВХ. Их ценят, потому что они являются «натуральными» продуктами, которые могут иметь высокое содержание биологических веществ (в зависимости от того, как они сделаны) и обладают низкой токсичностью.Некоторые типичные свойства цитратов указаны в таблице ниже.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От плохого к удовлетворительному
Низкая вязкость пластизоля От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу От плохого к удовлетворительному
Цитратные пластификаторы Преимущества

  • Эфиры / цитраты лимонной кислоты имеют некоторые прямые зазоры с пищевыми добавками, а также непрямые зазоры в ПВХ Они обеспечивают хорошую производительность и отличную гибкость при низких температурах
  • Обеспечивает хорошую тепло- и светостойкость
  • Они могут быть частично на биологической основе
  • Эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительное количество теряется из-за этого свойства
  • Цитраты не обладают стойкостью и поэтому не используются в упругих устройствах, таких как кабели, полы или кровля
  • Увеличивает запотевание при нанесении пленки

Цитратные пластификаторы Применение

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Цитраты, одобренные FDA, находят применение в пленках для упаковки пищевых продуктов
  • Они также используются в фармацевтических препаратах
  • Цитраты совместимы с такими полимерами, как ПВХ, ПВС, ПВБ, полипропилен
  • Сложные эфиры лимонной кислоты также используются в качестве ингибиторов пенообразования

Пластификаторы прочие


фосфаты

Пластификаторы на основе эфиров фосфорной кислоты используются в первую очередь для придания огнестойкости ф-ПВХ. Некоторые фосфатные пластификаторы также используются для улучшения устойчивости ПВХ-компаундов к ультрафиолетовому излучению (атмосферостойкость на открытом воздухе). Обычно они не используются в качестве первичных пластификаторов для ПВХ.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Триарил и алкилдиарилфосфаты являются наиболее важной категорией огнестойких фосфатных пластификаторов, используемых с ПВХ, особенно для обеспечения огнестойкости и / или низкого образования дыма.Фосфаты являются первичными пластификаторами для ПВХ и могут использоваться в качестве единственных пластификаторов или в составе оптимизированной по стоимости смеси.

Триарилфосфаты обладают отличной огнестойкостью и низкой летучестью; однако они обладают меньшей гибкостью при низких температурах. Сложные эфиры алкилдиарилфосфата обладают хорошей низкотемпературной гибкостью, но более летучие и обладают меньшей огнестойкостью, чем триариловые эфиры. Обычно ограничиваются применениями, требующими повышенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты упоминаются в правилах для пищевых продуктов и медицинских устройств.

Парафины хлорированные

Хлорированные парафины получают хлорированием углеводородов и состоят на 30-70% из хлора. Они обладают низкой летучестью и действуют как антипирены из-за присутствия хлора.

Хлорированные парафины обладают высокой химической стабильностью и влагостойкостью, но термически нестабильны, что ограничивает их применение при температурах обработки в пределах 175 ° C. Следовательно, для более высоких температур обработки требуется добавление других стабилизаторов.Известно, что чем выше содержание хлора, тем слабее пластифицирующий эффект хлорированных парафинов для ПВХ.

Варианты насыщенных колец сложных эфиров фталата (например, DINCH)

Пластификаторы, такие как DINCH (диизонониловый эфир циклогексан-1,2-диокислоты), ценятся как фталатные аналоги без (доказанных) вредных воздействий на здоровье человека. Они обладают относительно низкой сольватирующей способностью для ПВХ, а совместимость с ПВХ является защитной по сравнению с их фталатными аналогами. Диалкилфталаты с более высокой молекулярной массой становятся все более несовместимыми с ПВХ.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты ценятся за их химическую стойкость, особенно стойкость к гидролизу. Они продвигаются как пластификаторы общего назначения. Производителей этой продукции относительно немного.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка (как DEHP)
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Хорошо
Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты

Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты используются в первую очередь из-за хороших низкотемпературных свойств, которые они придают гибким ПВХ-соединениям.Они являются очень эффективными пластификаторами, а многие из них — эффективными депрессантами вязкости пластизоля. Некоторые могут содержать биологические материалы. Недостатками являются их относительно плохая совместимость с ПВХ и относительно низкая сольватирующая способность.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Отлично
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Эфиры полиолкарбоновой кислоты

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Хорошо
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно изготовленные из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу От удовлетворительного к хорошему
Эпоксидные смолы

С химической точки зрения эпоксидные пластификаторы представляют собой сложные эфиры, которые содержат одну или несколько эпоксидированных двойных связей.Примеры включают эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированное льняное масло (ELO) . Окисление олефиновой двойной связи до оксирановой структуры приводит к образованию эпоксидных групп. Наличие эпоксидной группы помогает этим пластификаторам улучшать термостойкость производимых изделий из ПВХ. При более высоких концентрациях эпоксидные пластификаторы иногда несовместимы с ПВХ.
Прочие алифатические эфиры двухосновных кислот

В этой категории наиболее часто применяемыми пластификаторами являются ди-2-этилгексилсебацинат (DOS), ди-2-этилгексилазелат (DOZ) и диизодецилсебацинат (DIDS). По сравнению с адипатами эти пластификаторы обладают превосходными низкотемпературными характеристиками, и их использование ограничено применениями, требующими чрезвычайно низкой температурной гибкости. Как и адипаты, они имеют ограниченную совместимость с ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе


В рамках перехода на экологически чистые ингредиенты пластификаторы на биологической основе продолжают приобретать все большее значение. Будучи основанными на биологических веществах, они предлагают двойное преимущество: они являются альтернативой фталату, а также снижают нашу зависимость от сырья на основе ископаемого топлива.Обычное сырье для этого класса пластификаторов упоминается ниже.
Как следует из названия, пластификаторы на биологической основе в основном основаны на:
  • Эпоксидированном соевом масле (ESBO)
  • Масло льняное эпоксидированное (ELO)
  • Касторовое масло
  • Пальмовое масло
  • Масла растительные прочие
  • Крахмалы
  • Сахара (включая сложные эфиры изосорбидов)
  • другие

Есть еще несколько пластификаторов на основе изосорбидов и алкановых кислот из возобновляемых источников. Изосорбидные диэфиры являются нетоксичной альтернативой фталатам и обладают многообещающими свойствами для ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе, полученные из природных / возобновляемых источников, иногда легко допускаются для использования в контакте с пищевыми продуктами и в медицине. Пластификаторы этой категории могут быть легко включены в игрушки и продукты для прорезывания зубов для младенцев. Некоторые из них также нашли применение в изоляции и оболочке проводов, в бытовых и потребительских товарах, в напольных покрытиях, подложках для ковровых покрытий и в других конечных применениях в строительстве.

Ниже приведены преимущества производных растительного масла — эпоксидов.

Стоимость От умеренного до очень высокого
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Растворимость пластификатора От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Биологическое содержание Обычно высокая
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Хорошо (триглицериды)
Низкая вязкость пластизоля От низкого (сложные эфиры тригликеридов) до хорошего
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Производные растительного масла являются наиболее широко используемыми пластификаторами типа натуральных продуктов. Продукты, состоящие из эфиров триглицеридов и ненасыщенных жирных кислот (например, соевого масла, льняного масла), в которых двойные связи в остатках жирных кислот, как правило, эпоксидированы, были коммерческими продуктами в течение десятилетий.

К недостаткам относятся:

  • Низкая сольватирующая способность
  • высокой вязкости и
  • Плохие низкотемпературные свойства

Другие производные растительного масла (например, сложные моноэфиры, полученные из жирных кислот, полученных из растительного масла, или ацетилированные моноглицериды, полученные из растительных масел), могут иметь лучшую растворимость, совместимость и низкотемпературные свойства, но могут иметь высокую летучесть.Обратите внимание, что существует множество видов производных растительных масел, которые используются в качестве пластификаторов.

Выбор пластификаторов и нормативные обновления


При выборе пластификатора общего назначения для ПВХ необходимо проверить следующие основные атрибуты:
  1. Нормативный допуск — безопасен для использования и безопасен в использовании
  2. Хорошая совместимость
  3. Рентабельность
  4. Устойчив к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термостойкость с высокой продолжительностью

Регулирование является важным фактором принятия решений при выборе пластификаторов

В последние годы было много дискуссий о фталатных пластификаторах.Но на самом деле не все фталаты запрещены.

Например, ни в США (федеральное законодательство и законодательство штатов), ни в ЕС использование всех фталатных пластификаторов специально не запрещено в любом продукте из пластифицированного ПВХ.

Мы уже обсуждали недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … читайте здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, и в медицинских устройствах:

  • Только определенные пластификаторы предварительно одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для использования в гибких изделиях из ПВХ, используемых в различных областях, контактирующих с пищевыми продуктами (см. Свод федеральных правил USFDA, раздел 21, часть 177, Косвенные пищевые добавки — полимеры).
  • Аналогичным образом, гибкие медицинские изделия из ПВХ могут содержать (и часто содержат) фталатные пластификаторы (гибкий ПВХ I.V. трубки, пакеты для крови и смотровые перчатки чаще всего содержат DEHP), если готовый продукт соответствует требованиям сертификации

Внесено в список Предложение 65 штата Калифорния


На уровне штата некоторые фталатные пластификаторы перечислены в Положении 65 Калифорнии. Этот список означает, что химическое вещество «известно в штате Калифорния как вызывающее рак, врожденные дефекты или нарушение репродуктивной функции». Он не запрещает использование перечисленных химических веществ или предметов, содержащих это химическое вещество, в штате Калифорния и не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химические вещества, перечисленные в Предложении 65.

Если можно продемонстрировать, что гибкий ПВХ-продукт, содержащий (перечислено в Предложении 65) пластификатор ДЭГФ, например, не может подвергать потребителя воздействию ДЭГФ, превышающего максимально допустимый суточный предел (установленный штатом Калифорния), маркировка не требуется. В Калифорнии.

Пластификаторы в Европе


В ЕС существует более систематический подход к химическому регулированию. Согласно протоколу REACH для оценки химических веществ, используемых в торговле, определенные фталаты (включая DEHP, наиболее широко используемый пластификатор в мире) были фактически запрещены к производству, импорту и использованию в ЕС.Некоторые другие фталаты большого объема, включая DINP и DIDP, были полностью одобрены для использования во всех их текущих применениях.

Регуляторный статус пластификаторов
Источник: ExxonMobil
(Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

Типы, использование, классификация, выбор и регулирование


ТЕГИ : ПВХ, пластификаторы и экологичность

Пластификаторы — это относительно нелетучие органические вещества (в основном жидкости). Когда они включены в пластик или эластомер, они помогают улучшить полимер:

  • Гибкость
  • Расширяемость и,
  • Технологичность

Пластификаторы увеличивают текучесть и термопластичность полимера за счет снижения вязкости полимерного расплава, температуры стеклования (Tg), температуры плавления (Tm) и модуля упругости готового продукта без изменения основных химических характеристик пластифицированного материала.

Использование пластификаторов


Пластификаторы — одни из наиболее широко используемых добавок в пластмассовой промышленности. Кроме того, они обычно дешевле других добавок, используемых при переработке полимеров.

Пластификаторы чаще всего используются в ПВХ, третьем по объему полимере после ПП и ПЭ. В свою очередь, ПВХ используется в широком ассортименте продукции. Примеры включают:

  • Непластифицированный ПВХ (или жесткий ПВХ) используется в таких приложениях, как трубы, сайдинг и оконные профили.
  • Пластифицированный ПВХ (или гибкий ПВХ) находит применение в автомобильной внутренней отделке, кабелях, пленках ПВХ, полах, кровлях и покрытиях стен и т. Д.

»Посетите раздел выбора полимерных добавок для всех марок пластификаторов!

Однако значительное количество пластификаторов также используется в полимерах, таких как акрил, ПЭТ, полиолефины, полиуретаны и т. Д. Пластификаторы также иногда используются в каучуках, но в этих случаях они используются в качестве наполнителей.

Продолжайте читать или щелкните конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации


Существует два основных метода пластификации:
  1. Внутренняя пластификация
    Полимер может быть пластифицирован изнутри путем химической модификации полимера или мономера, так что гибкость увеличивается.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко используемые мономеры-пластификаторы для внутренних целей:
    • Винилацетат
    • Винилиденхлорид

    Но этот метод ограничен: каждый сополимер подходит только для определенных требований гибкости


    Кроме того, сложность реакции может привести к увеличению времени реакции и увеличению затрат.Внутренне пластифицированные материалы демонстрируют температурную зависимость и нестабильность размеров при высоких температурах.

  2. Внешняя пластификация
    Это наиболее часто используемый метод пластификации, поскольку недорогие жидкие пластификаторы дают разработчикам рецептур свободу при разработке рецептур для ряда продуктов (от полужестких до очень гибких в зависимости от количества). Наиболее широко используемые внешние пластификаторы включают сложные эфиры, образующиеся в результате реакции кислот или ангидридов кислот со спиртами.Существует две основные группы внешних пластификаторов:
    • Первичный пластификатор увеличивает удлинение, мягкость и гибкость полимера. Они хорошо совместимы с полимерами и могут добавляться в больших количествах. Например: до 50% виниловых перчаток состоит из пластификаторов, которые делают ПВХ гибким и достаточно мягким для ношения.

    • Вторичный пластификатор — это пластификатор, который обычно нельзя использовать в качестве единственного пластификатора в пластифицированном полимере.Вторичные пластификаторы могут иметь ограниченную совместимость с полимером и / или высокую летучесть. Они могут содержать или не содержать функциональные группы, которые позволяют им сольватировать полимер при температурах обработки. Вторичные пластификаторы используются по-разному:
      • Снижение затрат
      • Снижение вязкости
      • Повышение платежеспособности
      • Повышение смазывающей способности поверхности и
      • Улучшение свойств при низких температурах

    • Наполнители — это подмножество вторичных пластификаторов. Они обычно используются с первичными пластификаторами для снижения затрат на гибкий ПВХ общего назначения. В основном это недорогие масла, имеющие ограниченную совместимость с ПВХ. Их добавляют для снижения стоимости и в некоторых случаях для повышения огнестойкости. Примеры наполнителей включают нафтеновые углеводороды, алифатические углеводороды, хлорированные парафины , (огнестойкость) и другие.

Прочтите и узнайте больше о :

Обработка пластификаторами


Суспензионный ПВХ (S-PVC). Обычный метод производства ПВХ:
  • ПВХ, полученный в виде частиц размером 50-200 микрон
  • Более низкая стоимость формулы гибкого ПВХ
    • Полученные
  • частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением…
  • Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое

Включение внешнего пластификатора в ПВХ-полимер увеличивает его гибкость.Добавление пластификатора в основном включает пять отдельных этапов:
  • Пластификатор, смешанный со смолой
  • Пластификатор проникает в частицы смолы и набухает
  • Полярные группы в смоле ПВХ освобождены друг от друга
  • Полярные группы пластификатора взаимодействуют с полярными группами в цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается При охлаждении с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификаторов \ Экссудация пластификатора


Несовместимость полимера и пластификатора может вызвать экссудацию.Существует несколько факторов, которые могут привести к миграции пластификатора с поверхности пластика (или внутрь или на подложку, к которой он плотно прилегает). контакта), таких как изменение температуры, влажности, механическое напряжение, атмосферные воздействия и т. д.

Потеря пластификатора может привести к снижению гибкости, охрупчиванию и растрескиванию.

Классификация пластификаторов


Пластификаторы обычно классифицируют по химическому составу. Можно понять влияние элементов конструкции (напр.грамм. различных спиртов в гомологическом ряду фталатов, адипатов и т. д.) на свойства пластификаторов и их влияние на основные полимеры.

Различные пластификаторы влияют на разные физические и химические свойства материалов. Следовательно, вам нужен конкретный пластификатор, чтобы изменять свойства в определенном направлении в соответствии с требованиями.


Существует несколько общих химических семейств пластификаторов, которые используются для модификации полимеров. Среди них наиболее часто используются:
  1. Сложные эфиры фталевой кислоты — Их получают этерификацией фталевого ангидрида или фталевой кислоты, полученной окислением ортоксилола или нафталина.Наиболее часто используемые фталатные пластификаторы включают:
    1. DEHP: Ортофталат с низким молекулярным весом. По-прежнему самый широко используемый в мире пластификатор для ПВХ
    2. DINP, DIDP: Высокомолекулярные ортофталаты

  2. Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты — К ним относятся такие химические вещества, как глутараты, адипаты, азелаты и себекаты. Они сделаны из алифатических двухосновных кислот, таких как адипиновая кислота и спирты.

  3. Бензоатные эфиры — представляют собой продукты этерификации бензойной кислоты и некоторых спиртов или диолов.

  4. Тримеллитатные эфиры — Их получают путем этерификации тримеллитового ангидрида (ТМА) и, как правило, спиртов C8-C10

  5. Полиэфиры — Они образуются в результате реакции многих комбинаций дикарбоновых кислот и дифункциональных спиртов.

  6. Цитраты — Это тетраэфиры, образующиеся в результате реакции одного моля лимонной кислоты с тремя молями спирта. Отдельная гидроксильная группа лимонной кислоты ацетилирована.

  7. Пластификаторы на биологической основе — Они основаны на эпоксидированном соевом масле (ESBO), эпоксидированном льняном масле (ELO), касторовом масле, пальмовом масле, других растительных маслах, крахмале, сахаре и т. Д.

  8. Прочее — Включает фосфаты, хлорированные парафины, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты и др.

При добавлении в полимер \ смолу эти пластификаторы обеспечивают следующие преимущества:

  • Они делают продукт более мягким, улучшают гибкость
  • Обработка становится возможной или проще
  • Пластифицированные изделия нелегко ломаются при низких температурах

Применение пластификаторов


Более 90% пластификаторов, используемых в термопластичных полимерах, используются в ПВХ.Рынок пластифицированного полимера и рынок пластифицированного ПВХ в значительной степени совпадают, хотя некоторые пластификаторы также используются в акриловых полимерах, полиуретанах, полистироле и даже полиолефинах.

Основное конечное использование:

Пленка и пленка


Продукция, изготовленная из гибкой ПВХ пленки и листа , включает кровельные мембраны, геомембраны, обивку, багаж, рекламные вывески, покрытия для бассейнов и прочее.

Полы


Гибкие полы из ПВХ включают эластичные листовые полы, виниловую композиционную плитку, роскошную виниловую плитку, ковровую плитку с виниловой основой.

Провод и кабель


Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, он является идеальным материалом для электрических применений, таких как изоляция и оболочка для электрических проводников, изоляция для волоконно-оптических кабелей.

Ткани с покрытием

Ткани с синтетическим покрытием из ПВХ
обладают устойчивостью к атмосферным воздействиям, отличной прочностью и долговечностью. Используется в отраслях, которые поддерживают архитектуру, образ жизни, спорт, рекламу, оборону, горнодобывающую промышленность, пищевую промышленность и сельское хозяйство, автомобили и транспорт. Ассортимент продукции: брезент, палатки, уличная мебель и др.

Другие области применения гибкого ПВХ:


  • Товары народного потребления — Одежда, обувь, упаковка
  • Медицинское оборудование — Пакеты для крови, трубки для внутривенного вливания, конструкции для сдерживания биологической опасности, другие медицинские устройства
  • Non-PVC — Небольшие количества пластификаторов типа PVC используются в других полимерах, включая акрил, полиуретаны, полистирол

Большинство изделий из пластифицированного ПВХ — это товары длительного пользования, изделия с длительным сроком службы.Фталаты из-за их низкой летучести, низкой растворимости в воде, хорошей устойчивости к солнечному свету и экстремальным температурам, хорошей совместимости с полимером ПВХ и в целом хорошей устойчивости к биоразложению хорошо подходят для использования в таких продуктах. Примеры включают:
  • Гибкие кровельные мембраны из ПВХ
  • Геомембраны
  • Изоляция проводов и кабелей

Фталатные пластификаторы очень трудно заменить в этих конечных областях применения. Аналогичным образом, из-за их относительно высокой сольватирующей способности для полимера ПВХ и относительно низкой вязкости было обнаружено, что пластификаторы на основе фталата легче перерабатываются в гибкие соединения ПВХ по сравнению, по меньшей мере, с некоторыми заменителями фталата.

Обратите внимание, однако, что почти половина из 7 миллионов тонн пластификатора, используемого ежегодно, составляет DEHP, и DEHP, пластификатор общего назначения, может быть заменен во многих продуктах.

Фталатные пластификаторы и действующие правила


Фталаты обычно получают этерификацией фталевого ангидрида, полученного окислением ортоксилола.
Фталаты кажутся практически бесцветными со слабым запахом. Они имеют ограниченную растворимость в воде, но смешиваются со многими органическими растворителями (минеральное масло и т. Д.).)

Преимущества и ограничения фталатных пластификаторов


Льготы Ограничения
  • Это традиционный выбор, поскольку они устойчивы к экстракции, испарению и миграции
  • Фталаты обладают прочностью, гибкостью, атмосферостойкостью и способны выдерживать высокие температуры
  • Фталаты экономичны по сравнению с другими пластификаторами
  • В полимерах, таких как ПВХ, фталаты не связываются химически и не выщелачиваются из пластмасс, что приводит к их попаданию в окружающую среду
  • Некоторые фталатные пластификаторы могут представлять серьезную опасность для здоровья, поскольку они являются канцерогенами и / или токсинами, вызывающими развитие
  • Некоторые фталаты могут накапливаться в организме человека в незначительных количествах

Применение фталатных пластификаторов


  1. Стоимость: Фталаты, которые использовались в качестве пластификаторов ПВХ с первых дней создания гибкого ПВХ, являются недорогими и эффективными.Обвал цен на нефть, начавшийся в 2015 году, еще больше снизил цены на нефтепродукты, в том числе фталатные эфиры. Некоторые заменители фталата, особенно продукты на биологической основе, за этот период показали рост цен на сырье, что привело к увеличению уже существующей разницы в стоимости.

  2. Производительность: Некоторые из (в настоящее время) наиболее широко используемых продуктов для замены фталата имеют ограничения по технологичности и долговечности.

  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов довольно велик , более 7 миллионов тонн в год. Производственных мощностей для производства таких объемов заменителей фталата пока недостаточно.
    1. В электротехнике и электронике ПВХ, пластифицированный фталатом, используется для изоляции проводов и кабелей.
    2. Фталатные пластификаторы широко используются в строительных материалах на основе винила, таких как полы и настенные покрытия, чтобы придать им гибкость и долговечность.

Положения о фталатных пластификаторах


2001-2006 — DINP и DIDP безопасны для использования в текущих приложениях — Отчет ECPI

Результаты оценки риска для DINP и DIDP, опубликованные в апреле 2006 года, показывают, что эти вещества представляют нет риск для здоровья человека или окружающей среды в любом из их текущих приложений.

2012 — Оценка рисков в Австралии подтверждает безопасность DIDP и DINP для игрушек — Отчет NICNAS

В 2012 году Департамент здравоохранения и старения Австралии обнаружил, что текущее воздействие DINP не указывает на угрозу для здоровья детей, даже рассмотрены самые высокие уровни воздействия.

В частности, в отчете делается вывод: «Текущие оценки риска не указывают на угрозу для здоровья в результате воздействия на детей DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) сценарии воздействия.”

В настоящее время в Австралии нет ограничений на использование DINP в игрушках и предметах ухода за детьми.

2013 — ЕС подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях — Отчет ЕС

Европейская комиссия (ЕС) пересмотрела ограничения на пластификаторы DINP (диизононилфталат) и DIDP (диизодецилфталат). Комиссия пришла к выводу, что «не было выявлено неприемлемого риска для использования DINP и DIDP в изделиях, кроме игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть в рот» .

Комиссия поэтому пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые могут быть помещены в рот, должны быть сохранены. Комиссия также пришла к выводу, что «в свете отсутствия каких-либо дополнительных рисков от использования DINP и DIDP, оценка потенциальных заменителей была менее уместной».

2014 — US CHAP снял запрет на DIDP, DNOP и запреты> 0,1% уровня DINP в продуктах по уходу за детьми — Отчет CPSC

U.S. Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) учредила Консультативную группу по хроническим опасностям (CHAP) для изучения и анализа потенциальных побочных эффектов фталатов, используемых в детских игрушках и товарах по уходу за детьми, на здоровье детей в соответствии с разделом 108 Закона о повышении безопасности потребительских товаров. 2008:

  • Три типа фталатов (DEHP, DBP, BBP) навсегда запрещены в любых количествах, превышающих 0,1%, в детских игрушках и некоторых предметах ухода за детьми.
  • Три дополнительных типа фталатов (DINP, DIDP, DNOP) были временно запрещены в любом количестве, превышающем 0.1%.

CHAP представил свой отчет и рекомендовал следующие действия:
  • Постоянный запрет на DBP, BBP и DEHP остался без изменений; Кроме того, DIBP, DPENP, DHEXP и DCHP на уровнях более 0,1% должны быть добавлены к существующему списку постоянно запрещенных
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% для детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на DNOP и DIDP отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • Никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP в настоящее время не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернатив фталату и оценки потенциальных рисков для здоровья». ”

В начале администрации Обамы также были предприняты усилия по дальнейшему регулированию фталатов в соответствии с принятым в 1976 году законом о контроле над токсичными веществами (см. TSCA sec 5b). Однако этого так и не было сделано.

2017 — Предложение Датского EPA по DINP

После четвертой повторной подачи за два года досье Датского EPA, предлагающее классификацию DINP в качестве репродуктивного агента, было принято ECHA, и общественные консультации были начаты в апреле 2017 года.Несмотря на обширное предварительное тестирование, нормативные оценки и опубликованные научные обзоры, научные данные не подтверждают это предложение по классификации.

2018 — ECHA RAC пришел к выводу, что DINP не требует классификации — ECHA News

Комитет по оценке рисков (RAC) ECHA пришел к выводу, что диизононилфталат (DINP) не гарантирует классификацию по репротоксическим эффектам в соответствии с Классификацией ЕС, маркировка и регулирование упаковки (CLP).

Компания RAC провела строгую оценку опасности в соответствии с правилами регламента CLP и пришла к выводу, что, учитывая отсутствие доказательств побочных эффектов, классификация не требуется. Среди предыдущих нормативных оценок оценка новых научных данных ECHA, одобренная Европейской комиссией в 2014 году, пришла к выводу, что DINP можно безопасно использовать во всех текущих приложениях . Все соответствующие данные включены в регистрационные досье DINP REACH, которые были обновлены в 2015 и 2016 годах.

Узнайте больше о фталатных пластификаторах в деталях:

DEHP — Диэтилгексилфталат


Ди-2-этилгексилфталат (DEHP, формула: C 6 H 4 (C 8 H 17 COO) 2 ) представляет собой орто-фталат с низкой молекулярной массой, полученный этерификацией фталевого ангидрида с 2-этил-гексанол. Это нелетучая вязкая жидкость без цвета и запаха, растворимая в масле, но не в воде. Из-за низкой стоимости и в целом хороших характеристик DEHP широко используется в качестве пластификатора при производстве изделий из ПВХ.

Структура DEHP


Преимущества DEHP

  • Он обеспечивает хорошее гелеобразование, удовлетворительные электрические свойства и помогает производить высокоэластичные соединения с приемлемой хладостойкостью.
  • Он показывает довольно хорошую гибкость при низких температурах и некоторую устойчивость к высоким температурам.

Ограничения DEHP

  • ДЭГФ внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин развития в некоторых исследованиях
  • В ЕС DEHP считается SVHC (вещество, вызывающее очень большую озабоченность) в соответствии с законодательством REACH и не может использоваться в большинстве продуктов
  • Легко экстрагируется в неполярные растворители (масла и жиры в пищевых продуктах, упакованных в ПВХ).Поэтому Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешает использование упаковки, содержащей ДЭГФ, только для пищевых продуктов, которые преимущественно состоят из воды

Приложения DEHP

  • Промышленные изделия из ПВХ, сополимеров винилхлорида и винилацетата
  • Медицинские устройства, такие как катетеры, трубки и т. Д.
  • При разработке различных рецептур от стекловидных композиций до мягких и очень гибких материалов
  • Использование сокращается из-за опасений по поводу его воздействия на здоровье человека, но ДЭГФ по-прежнему является наиболее широко используемым пластификатором в мире.
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250 — 257 ° C при 0.5 кПа
DEHP Замена

Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат, являются наиболее популярными заменителями ДЭГФ. Они менее совместимы с ПВХ, но их низкая стоимость и долгая история использования коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими более 8 атомов углерода, имеют ограниченную совместимость с ПВХ. Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат менее 8 атомов углерода, имеют проблемы с летучестью.Узнайте о некоторых преимуществах и ограничениях эфира терефталата в таблице ниже.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Выбор

DEHP постепенно отменяется по техническим причинам, таким как потеря производительности с течением времени, регулирование и т. Д.Его постепенно заменяют DINP (и DIDP). Пластификаторы HMW особенно полезны для применений, требующих длительного срока службы или долговечности. Технологичность, производительность, доступность и экономичность сделали DINP фталатом «общего назначения», таким как DEHP и / или DIDP. Таким образом, DINP представляется альтернативой большинству применений DEHP.

DINP-диизононилфталат


Диизононилфталат (DINP, формула: C 26 H 42 O 4 ) представляет собой орто-фталат с высоким молекулярным весом, полученный этерификацией фталевого ангидрида изонониловым спиртом в замкнутой системе. Это почти бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Он очень слабо растворим в воде, но растворим в спиртах, гексане и т. Д., При этом он смешивается и совместим со всеми мономерными пластификаторами, используемыми в составах ПВХ.

Структура DINP


DINP Преимущества

  • Обеспечивает гибкость и долговечность виниловых изделий
  • Хорошие характеристики при низких и высоких температурах
  • Менее летучий, чем DEHP
  • Хорошая платежеспособность обеспечивает хорошие характеристики переработки гибкого ПВХ

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Обладая меньшей летучестью, он эффективен там, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и требуют большей устойчивости к разложению
  • DINP помогает изделиям из винила противостоять многим погодным условиям, делает их водонепроницаемыми и обеспечивает высокую теплоизоляцию и долговечность.
  • DINP комбинируется с порошком ПВХ производителями напольных покрытий для производства мягких и гибких готовых изделий
Температура плавления
-43 ° С (-45 ° F, 230 К)
Точка кипения
244-252 ° С при 0.7 кПа
Температура вспышки
221 ° C (куб.см)

DIDP — диизодецилфталат


Диизодецилфталат (DIDP, формула: C 28 H 46 O 4 ) представляет собой ортофталат с высоким молекулярным весом. Это смесь соединений, полученных в результате этерификации фталевой кислоты и изомерных дециловых спиртов. Это прозрачная жидкость без цвета и запаха. Он растворим в большинстве органических растворителей, но не растворим в воде.

Структура ДИДП


Преимущества DIDP

  • Повышает гибкость пластикового / пластикового покрытия
  • Более прочный (менее летучий, менее экстрагируемый водой), чем DINP
  • Его хорошая термостойкость и электрическая изоляция делают его предпочтительным выбором для термостойких электрических шнуров, салонов автомобилей и полов из ПВХ.

Ограничения DIDP

  • Разветвленная структура алкильной цепи DIDP делает его восприимчивым к окислению при более высоких температурах, что может привести к разложению ПВХ
  • Он имеет более низкую пластифицирующую способность, чем ДОФ, и его необходимо использовать в более высоких концентрациях для достижения идеального пластифицирующего эффекта
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250–257 ° C при 0.5 кПа
Приложения DIDP

  • DIDP широко используется в составах проводов и кабелей, а также для производства внутренней отделки автомобилей
  • Покрытия для мебели, посуды, фармацевтических таблеток, пищевых оберток и многих других предметов состоят из пластификаторов DIDP

DBP — Дибутилфталат


Дибутилфталат (DBP, формула: C 16 H 22 O 4 ) получают из н-бутанола и изобутанола, соответственно, которые являются побочными продуктами при производстве 2-этилгексанола.На вид он от бесцветного до бледно-желтого.

Структура ДАД


Основные ограничения ДАД

  • Низкая молекулярная масса делает их слишком летучими для большинства применений
  • Было обнаружено, что герметики для окон из ПВХ, используемые в качестве сельскохозяйственных пленок, выделяют пары DBP, которые вредны для некоторых видов тепличных культур.
Температура плавления
-35 ° С (-31 ° F, 238 К)
Точка кипения
340 ° С (644 ° F, 613 К)
Температура вспышки
157 ° C (закрытая чашка)
Приложения DBP

ДАД обычно используется в смесях с другими пластификаторами в качестве усилителя растворимости в гибких ПВХ-компаундах, которые имеют низкую требования к температуре обработки.

Пластификаторы терефталатные


Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат , являются наиболее популярными заменителями для DEHP . Их невысокая стоимость и долгая история в качестве коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

В таблице ниже указаны некоторые преимущества терефталатных пластификаторов.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими на более 8 атомов углерода , имеют ограниченную совместимость с ПВХ .

Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат на менее 8 атомов углерода , имеют проблемы с летучестью .

Другие фталатные пластификаторы


Обратите внимание, что изоалкилфталаты (например, DIOP, DIUP, DTDP) не имеют метильного ответвления на предпоследнем атоме углерода алкильной цепи. Для алкильных групп, содержащих 6 или более атомов углерода, префикс «изо» по соглашению просто означает «разветвленный».

См. Структуры в следующей таблице.

Пластификатор Структура Дополнительная информация
Бутилбензилфталат

Температура плавления: −35 ° C (−31 ° F, 238 K)
BP: 370 ° C (698 ° F, 643 K)

С 19 В 20 О 4

Это сложный эфир фталевой кислоты, бензилового спирта и н-бутанола.Этот фталат часто используется в качестве пластификатора для пенопласта, которые часто используются в качестве виниловых напольных покрытий / плитки и в автомобильной промышленности.
Диизогептилфталат (DIHP)

С 22 В 34 О 4

Диизогептилфталат состоит из химических соединений, содержащих различные изогептиловые эфиры фталевой кислоты.
Дигексилфталат (DHP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 6 H 4 (COOC 6 H 13 ) 2

Алкильные боковые цепи могут содержать некоторые разветвления
Диизооктилфталат (ДИОП)

Точка плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 24 H 38 O 4

Это прозрачная маслянистая жидкость со слабым запахом, более плотная и частично растворимая в воде.Его получают реакцией фталевого ангидрида с изооктанолом в присутствии кислотного катализатора.
Диизо-ундецилфталат (DIUP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C
DIUP представляет собой фталат с высоким молекулярным весом. Будучи энергонезависимым, он широко используется для высокотемпературных применений, таких как изоляция термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

Температура плавления: 2 ° C (36 ° F, 275 K)
BP: 283–284 ° C

C 10 H 10 O 4

DMP представляет собой диметиловый эфир 1,2-бензолдикарбоновой кислоты.Это бесцветная жидкость с легким ароматным запахом.
Диизотридецилфталат (DTDP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 34 H 58 O 4

DTDP — диалкилфталат наивысшего веса, используемый в качестве пластификатора. Он широко использовался в качестве высокотемпературного пластификатора для ПВХ до появления тримеллитатов. Для компаундирования с ПВХ требуются высокие температуры обработки.

Альтернативные пластификаторы


Выбор заменителя фталата (если таковой имеется) обычно основывается на нескольких критериях. К ним относятся:
  1. Стоимость
  2. Ожидаемые условия выдержки готового продукта в течение срока его службы. К ним относятся совместимость, устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе, гибкость при низких температурах и т. Д.
  3. Ограничения условий обработки, такие как низкие температуры обработки или высокие скорости обработки

Для решения этой проблемы можно использовать следующие пластификаторы:

  • Стоимость — Насыщенные кольцами фталаты, DOTP, некоторые производные растительного масла (например,грамм. ESBO)

  • Совместимость — Бензоаты / дибензоаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты, тримеллитаты

  • Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе — Тримеллитаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты (в зависимости от ожидаемого срока службы)

  • Гибкость при низких температурах — Сложные эфиры алифатических двухосновных кислот, некоторые производные растительных масел (например, сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, сложные моноэфиры жирных кислот)

  • Растворимость пластификатора — Бензоаты / дибензоаты, некоторые производные растительных масел (например,грамм. сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, моноэфиры жирных кислот), TXIB

  • Огнестойкость — Эфиры фосфорной кислоты (только)

  • Работа при высоких температурах — Тримеллитаты, некоторые производные растительного масла (например, см. Продукты Dow Ecolibrium)

  • Низкая вязкость пластизола — Эфиры бензоата (не дибензоаты), TXIB, эфиры двухосновных алифатических кислот

  • Устойчивость к экстракции растворителем — Полиэфиры

  • Устойчивость к гидролизу — Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Узнайте больше об альтернативных пластификаторах в деталях:

Пластификаторы адипата


В применениях ПВХ адипаты обладают улучшенными низкотемпературными свойствами по сравнению с фталатами аналогичных длина алкильной цепи.

Полимерные пластификаторы (обычно изготавливаемые из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Эти пластификаторы обычно классифицируются как полиэфиры, а не адипаты. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.

»Посмотреть все коммерчески доступные адипаты здесь

Преимущества адипатов

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, чтобы узнать о преимуществах полимерных пластификаторов.
Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения пластификаторов адипата

  • Пластификаторы адипата более летучие, хуже плавятся и совместимы с ПВХ.
  • Дороже по сравнению с некоторыми другими альтернативными пластификаторами.
  • Обычно используется в смесях с высоким содержанием фталатов для обеспечения оптимальных пластифицирующих свойств.
  • Обладают более высокими показателями миграции.

Бензоатные пластификаторы


Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами для ПВХ с высокой степенью сольватации. Из-за их высокой летучести монобензоаты обычно используются только в качестве добавок, повышающих растворимость или снижающих вязкость, в гибком ПВХ.Дибензоатные пластификаторы ценятся в первую очередь за их высокую растворимость, но они защищают фталатный пластификатор низкотемпературными свойствами и характеристиками вязкости пластизоля. И бензоатные, и дибензоатные пластификаторы часто используются в смесях с другими пластификаторами.

Некоторые общие преимущества и ограничения бензоат / дибензоатных эфиров можно найти в таблице ниже.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к хорошему
Растворимость пластификатора Отлично
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Низкая вязкость пластизоля От плохого к хорошему
Устойчивость к экстракции растворителем От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Бензоатные пластификаторы Характеристики

  • Бензоаты также действуют как технологические добавки
  • Дисплей с отличной устойчивостью к пятнам
  • Хорошая стойкость к извлечению масла
  • Высокая сольватирующая способность и низкий молекулярный вес дают этим пластификаторам преимущества при переработке за счет снижения температуры обработки
  • Некоторые из них обладают хорошей устойчивостью к УФ-лучам

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут ухудшать текучесть пластизоля

Применение пластификаторов бензоата

  • Бензоаты обладают оптимальными характеристиками в ПВХ и других термопластичных полимерах
  • Во многих областях применения бензоаты используются как часть смеси пластификаторов, чтобы уменьшить проблемы, возникающие при переработке
  • Бензоаты (особенно дибензоаты) используются в некоторых гибких полах из ПВХ (эластичные полы)

Тримеллитатные пластификаторы


Тримеллитовый ангидрид (ТМА) представляет собой трикарбоновую кислоту, аналогичную структуре фталевого ангидрида или кислоты.

Сложные эфиры тримеллитата используются в первую очередь из-за их низкой летучести и высокой стойкости. Коммерческий тримеллитовый ангидрид (исходный материал для производства тримеллитата) обычно содержит очень небольшое количество фталевого ангидрида, поэтому, строго говоря, пластификаторы тримеллитата часто не являются «альтернативой фталату».

В таблице ниже указаны некоторые преимущества этих пластификаторов.

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Отлично
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Преимущества и ограничения тримеллитатных пластификаторов

Пластификаторы тримеллитат имеют более низкую летучесть, лучшую устойчивость к извлечению и хорошую технологичность по сравнению с фталатами.

Тримеллитаты нельзя отнести к пластификаторам, не содержащим фталатов, поскольку в них были обнаружены следы фталатов.

Применение тримеллитатов

Тримеллитаты используются в ПВХ-компаундах в качестве изоляции проводов, прокладок и некоторых деталей для салонов автомобилей, рассчитанных на высокие температуры.

Цитратные пластификаторы


Эфиры цитрата используются во многих игрушках из ф-ПВХ. Их ценят, потому что они являются «натуральными» продуктами, которые могут иметь высокое содержание биологических веществ (в зависимости от того, как они сделаны) и обладают низкой токсичностью.Некоторые типичные свойства цитратов указаны в таблице ниже.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От плохого к удовлетворительному
Низкая вязкость пластизоля От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу От плохого к удовлетворительному
Цитратные пластификаторы Преимущества

  • Эфиры / цитраты лимонной кислоты имеют некоторые прямые зазоры с пищевыми добавками, а также непрямые зазоры в ПВХ Они обеспечивают хорошую производительность и отличную гибкость при низких температурах
  • Обеспечивает хорошую тепло- и светостойкость
  • Они могут быть частично на биологической основе
  • Эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительное количество теряется из-за этого свойства
  • Цитраты не обладают стойкостью и поэтому не используются в упругих устройствах, таких как кабели, полы или кровля
  • Увеличивает запотевание при нанесении пленки

Цитратные пластификаторы Применение

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Цитраты, одобренные FDA, находят применение в пленках для упаковки пищевых продуктов
  • Они также используются в фармацевтических препаратах
  • Цитраты совместимы с такими полимерами, как ПВХ, ПВС, ПВБ, полипропилен
  • Сложные эфиры лимонной кислоты также используются в качестве ингибиторов пенообразования

Пластификаторы прочие


фосфаты

Пластификаторы на основе эфиров фосфорной кислоты используются в первую очередь для придания огнестойкости ф-ПВХ. Некоторые фосфатные пластификаторы также используются для улучшения устойчивости ПВХ-компаундов к ультрафиолетовому излучению (атмосферостойкость на открытом воздухе). Обычно они не используются в качестве первичных пластификаторов для ПВХ.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Триарил и алкилдиарилфосфаты являются наиболее важной категорией огнестойких фосфатных пластификаторов, используемых с ПВХ, особенно для обеспечения огнестойкости и / или низкого образования дыма.Фосфаты являются первичными пластификаторами для ПВХ и могут использоваться в качестве единственных пластификаторов или в составе оптимизированной по стоимости смеси.

Триарилфосфаты обладают отличной огнестойкостью и низкой летучестью; однако они обладают меньшей гибкостью при низких температурах. Сложные эфиры алкилдиарилфосфата обладают хорошей низкотемпературной гибкостью, но более летучие и обладают меньшей огнестойкостью, чем триариловые эфиры. Обычно ограничиваются применениями, требующими повышенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты упоминаются в правилах для пищевых продуктов и медицинских устройств.

Парафины хлорированные

Хлорированные парафины получают хлорированием углеводородов и состоят на 30-70% из хлора. Они обладают низкой летучестью и действуют как антипирены из-за присутствия хлора.

Хлорированные парафины обладают высокой химической стабильностью и влагостойкостью, но термически нестабильны, что ограничивает их применение при температурах обработки в пределах 175 ° C. Следовательно, для более высоких температур обработки требуется добавление других стабилизаторов.Известно, что чем выше содержание хлора, тем слабее пластифицирующий эффект хлорированных парафинов для ПВХ.

Варианты насыщенных колец сложных эфиров фталата (например, DINCH)

Пластификаторы, такие как DINCH (диизонониловый эфир циклогексан-1,2-диокислоты), ценятся как фталатные аналоги без (доказанных) вредных воздействий на здоровье человека. Они обладают относительно низкой сольватирующей способностью для ПВХ, а совместимость с ПВХ является защитной по сравнению с их фталатными аналогами. Диалкилфталаты с более высокой молекулярной массой становятся все более несовместимыми с ПВХ.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты ценятся за их химическую стойкость, особенно стойкость к гидролизу. Они продвигаются как пластификаторы общего назначения. Производителей этой продукции относительно немного.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка (как DEHP)
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Хорошо
Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты

Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты используются в первую очередь из-за хороших низкотемпературных свойств, которые они придают гибким ПВХ-соединениям.Они являются очень эффективными пластификаторами, а многие из них — эффективными депрессантами вязкости пластизоля. Некоторые могут содержать биологические материалы. Недостатками являются их относительно плохая совместимость с ПВХ и относительно низкая сольватирующая способность.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Отлично
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Эфиры полиолкарбоновой кислоты

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Хорошо
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно изготовленные из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу От удовлетворительного к хорошему
Эпоксидные смолы

С химической точки зрения эпоксидные пластификаторы представляют собой сложные эфиры, которые содержат одну или несколько эпоксидированных двойных связей.Примеры включают эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированное льняное масло (ELO) . Окисление олефиновой двойной связи до оксирановой структуры приводит к образованию эпоксидных групп. Наличие эпоксидной группы помогает этим пластификаторам улучшать термостойкость производимых изделий из ПВХ. При более высоких концентрациях эпоксидные пластификаторы иногда несовместимы с ПВХ.
Прочие алифатические эфиры двухосновных кислот

В этой категории наиболее часто применяемыми пластификаторами являются ди-2-этилгексилсебацинат (DOS), ди-2-этилгексилазелат (DOZ) и диизодецилсебацинат (DIDS). По сравнению с адипатами эти пластификаторы обладают превосходными низкотемпературными характеристиками, и их использование ограничено применениями, требующими чрезвычайно низкой температурной гибкости. Как и адипаты, они имеют ограниченную совместимость с ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе


В рамках перехода на экологически чистые ингредиенты пластификаторы на биологической основе продолжают приобретать все большее значение. Будучи основанными на биологических веществах, они предлагают двойное преимущество: они являются альтернативой фталату, а также снижают нашу зависимость от сырья на основе ископаемого топлива.Обычное сырье для этого класса пластификаторов упоминается ниже.
Как следует из названия, пластификаторы на биологической основе в основном основаны на:
  • Эпоксидированном соевом масле (ESBO)
  • Масло льняное эпоксидированное (ELO)
  • Касторовое масло
  • Пальмовое масло
  • Масла растительные прочие
  • Крахмалы
  • Сахара (включая сложные эфиры изосорбидов)
  • другие

Есть еще несколько пластификаторов на основе изосорбидов и алкановых кислот из возобновляемых источников. Изосорбидные диэфиры являются нетоксичной альтернативой фталатам и обладают многообещающими свойствами для ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе, полученные из природных / возобновляемых источников, иногда легко допускаются для использования в контакте с пищевыми продуктами и в медицине. Пластификаторы этой категории могут быть легко включены в игрушки и продукты для прорезывания зубов для младенцев. Некоторые из них также нашли применение в изоляции и оболочке проводов, в бытовых и потребительских товарах, в напольных покрытиях, подложках для ковровых покрытий и в других конечных применениях в строительстве.

Ниже приведены преимущества производных растительного масла — эпоксидов.

Стоимость От умеренного до очень высокого
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Растворимость пластификатора От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Биологическое содержание Обычно высокая
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Хорошо (триглицериды)
Низкая вязкость пластизоля От низкого (сложные эфиры тригликеридов) до хорошего
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Производные растительного масла являются наиболее широко используемыми пластификаторами типа натуральных продуктов. Продукты, состоящие из эфиров триглицеридов и ненасыщенных жирных кислот (например, соевого масла, льняного масла), в которых двойные связи в остатках жирных кислот, как правило, эпоксидированы, были коммерческими продуктами в течение десятилетий.

К недостаткам относятся:

  • Низкая сольватирующая способность
  • высокой вязкости и
  • Плохие низкотемпературные свойства

Другие производные растительного масла (например, сложные моноэфиры, полученные из жирных кислот, полученных из растительного масла, или ацетилированные моноглицериды, полученные из растительных масел), могут иметь лучшую растворимость, совместимость и низкотемпературные свойства, но могут иметь высокую летучесть.Обратите внимание, что существует множество видов производных растительных масел, которые используются в качестве пластификаторов.

Выбор пластификаторов и нормативные обновления


При выборе пластификатора общего назначения для ПВХ необходимо проверить следующие основные атрибуты:
  1. Нормативный допуск — безопасен для использования и безопасен в использовании
  2. Хорошая совместимость
  3. Рентабельность
  4. Устойчив к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термостойкость с высокой продолжительностью

Регулирование является важным фактором принятия решений при выборе пластификаторов

В последние годы было много дискуссий о фталатных пластификаторах.Но на самом деле не все фталаты запрещены.

Например, ни в США (федеральное законодательство и законодательство штатов), ни в ЕС использование всех фталатных пластификаторов специально не запрещено в любом продукте из пластифицированного ПВХ.

Мы уже обсуждали недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … читайте здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, и в медицинских устройствах:

  • Только определенные пластификаторы предварительно одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для использования в гибких изделиях из ПВХ, используемых в различных областях, контактирующих с пищевыми продуктами (см. Свод федеральных правил USFDA, раздел 21, часть 177, Косвенные пищевые добавки — полимеры).
  • Аналогичным образом, гибкие медицинские изделия из ПВХ могут содержать (и часто содержат) фталатные пластификаторы (гибкий ПВХ I.V. трубки, пакеты для крови и смотровые перчатки чаще всего содержат DEHP), если готовый продукт соответствует требованиям сертификации

Внесено в список Предложение 65 штата Калифорния


На уровне штата некоторые фталатные пластификаторы перечислены в Положении 65 Калифорнии. Этот список означает, что химическое вещество «известно в штате Калифорния как вызывающее рак, врожденные дефекты или нарушение репродуктивной функции». Он не запрещает использование перечисленных химических веществ или предметов, содержащих это химическое вещество, в штате Калифорния и не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химические вещества, перечисленные в Предложении 65.

Если можно продемонстрировать, что гибкий ПВХ-продукт, содержащий (перечислено в Предложении 65) пластификатор ДЭГФ, например, не может подвергать потребителя воздействию ДЭГФ, превышающего максимально допустимый суточный предел (установленный штатом Калифорния), маркировка не требуется. В Калифорнии.

Пластификаторы в Европе


В ЕС существует более систематический подход к химическому регулированию. Согласно протоколу REACH для оценки химических веществ, используемых в торговле, определенные фталаты (включая DEHP, наиболее широко используемый пластификатор в мире) были фактически запрещены к производству, импорту и использованию в ЕС.Некоторые другие фталаты большого объема, включая DINP и DIDP, были полностью одобрены для использования во всех их текущих применениях.

Регуляторный статус пластификаторов
Источник: ExxonMobil
(Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

Типы, использование, классификация, выбор и регулирование


ТЕГИ : ПВХ, пластификаторы и экологичность

Пластификаторы — это относительно нелетучие органические вещества (в основном жидкости). Когда они включены в пластик или эластомер, они помогают улучшить полимер:

  • Гибкость
  • Расширяемость и,
  • Технологичность

Пластификаторы увеличивают текучесть и термопластичность полимера за счет снижения вязкости полимерного расплава, температуры стеклования (Tg), температуры плавления (Tm) и модуля упругости готового продукта без изменения основных химических характеристик пластифицированного материала.

Использование пластификаторов


Пластификаторы — одни из наиболее широко используемых добавок в пластмассовой промышленности. Кроме того, они обычно дешевле других добавок, используемых при переработке полимеров.

Пластификаторы чаще всего используются в ПВХ, третьем по объему полимере после ПП и ПЭ. В свою очередь, ПВХ используется в широком ассортименте продукции. Примеры включают:

  • Непластифицированный ПВХ (или жесткий ПВХ) используется в таких приложениях, как трубы, сайдинг и оконные профили.
  • Пластифицированный ПВХ (или гибкий ПВХ) находит применение в автомобильной внутренней отделке, кабелях, пленках ПВХ, полах, кровлях и покрытиях стен и т. Д.

»Посетите раздел выбора полимерных добавок для всех марок пластификаторов!

Однако значительное количество пластификаторов также используется в полимерах, таких как акрил, ПЭТ, полиолефины, полиуретаны и т. Д. Пластификаторы также иногда используются в каучуках, но в этих случаях они используются в качестве наполнителей.

Продолжайте читать или щелкните конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации


Существует два основных метода пластификации:
  1. Внутренняя пластификация
    Полимер может быть пластифицирован изнутри путем химической модификации полимера или мономера, так что гибкость увеличивается.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко используемые мономеры-пластификаторы для внутренних целей:
    • Винилацетат
    • Винилиденхлорид

    Но этот метод ограничен: каждый сополимер подходит только для определенных требований гибкости


    Кроме того, сложность реакции может привести к увеличению времени реакции и увеличению затрат.Внутренне пластифицированные материалы демонстрируют температурную зависимость и нестабильность размеров при высоких температурах.

  2. Внешняя пластификация
    Это наиболее часто используемый метод пластификации, поскольку недорогие жидкие пластификаторы дают разработчикам рецептур свободу при разработке рецептур для ряда продуктов (от полужестких до очень гибких в зависимости от количества). Наиболее широко используемые внешние пластификаторы включают сложные эфиры, образующиеся в результате реакции кислот или ангидридов кислот со спиртами.Существует две основные группы внешних пластификаторов:
    • Первичный пластификатор увеличивает удлинение, мягкость и гибкость полимера. Они хорошо совместимы с полимерами и могут добавляться в больших количествах. Например: до 50% виниловых перчаток состоит из пластификаторов, которые делают ПВХ гибким и достаточно мягким для ношения.

    • Вторичный пластификатор — это пластификатор, который обычно нельзя использовать в качестве единственного пластификатора в пластифицированном полимере.Вторичные пластификаторы могут иметь ограниченную совместимость с полимером и / или высокую летучесть. Они могут содержать или не содержать функциональные группы, которые позволяют им сольватировать полимер при температурах обработки. Вторичные пластификаторы используются по-разному:
      • Снижение затрат
      • Снижение вязкости
      • Повышение платежеспособности
      • Повышение смазывающей способности поверхности и
      • Улучшение свойств при низких температурах

    • Наполнители — это подмножество вторичных пластификаторов. Они обычно используются с первичными пластификаторами для снижения затрат на гибкий ПВХ общего назначения. В основном это недорогие масла, имеющие ограниченную совместимость с ПВХ. Их добавляют для снижения стоимости и в некоторых случаях для повышения огнестойкости. Примеры наполнителей включают нафтеновые углеводороды, алифатические углеводороды, хлорированные парафины , (огнестойкость) и другие.

Прочтите и узнайте больше о :

Обработка пластификаторами


Суспензионный ПВХ (S-PVC). Обычный метод производства ПВХ:
  • ПВХ, полученный в виде частиц размером 50-200 микрон
  • Более низкая стоимость формулы гибкого ПВХ
    • Полученные
  • частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением…
  • Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое

Включение внешнего пластификатора в ПВХ-полимер увеличивает его гибкость.Добавление пластификатора в основном включает пять отдельных этапов:
  • Пластификатор, смешанный со смолой
  • Пластификатор проникает в частицы смолы и набухает
  • Полярные группы в смоле ПВХ освобождены друг от друга
  • Полярные группы пластификатора взаимодействуют с полярными группами в цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается При охлаждении с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификаторов \ Экссудация пластификатора


Несовместимость полимера и пластификатора может вызвать экссудацию.Существует несколько факторов, которые могут привести к миграции пластификатора с поверхности пластика (или внутрь или на подложку, к которой он плотно прилегает). контакта), таких как изменение температуры, влажности, механическое напряжение, атмосферные воздействия и т. д.

Потеря пластификатора может привести к снижению гибкости, охрупчиванию и растрескиванию.

Классификация пластификаторов


Пластификаторы обычно классифицируют по химическому составу. Можно понять влияние элементов конструкции (напр.грамм. различных спиртов в гомологическом ряду фталатов, адипатов и т. д.) на свойства пластификаторов и их влияние на основные полимеры.

Различные пластификаторы влияют на разные физические и химические свойства материалов. Следовательно, вам нужен конкретный пластификатор, чтобы изменять свойства в определенном направлении в соответствии с требованиями.


Существует несколько общих химических семейств пластификаторов, которые используются для модификации полимеров. Среди них наиболее часто используются:
  1. Сложные эфиры фталевой кислоты — Их получают этерификацией фталевого ангидрида или фталевой кислоты, полученной окислением ортоксилола или нафталина.Наиболее часто используемые фталатные пластификаторы включают:
    1. DEHP: Ортофталат с низким молекулярным весом. По-прежнему самый широко используемый в мире пластификатор для ПВХ
    2. DINP, DIDP: Высокомолекулярные ортофталаты

  2. Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты — К ним относятся такие химические вещества, как глутараты, адипаты, азелаты и себекаты. Они сделаны из алифатических двухосновных кислот, таких как адипиновая кислота и спирты.

  3. Бензоатные эфиры — представляют собой продукты этерификации бензойной кислоты и некоторых спиртов или диолов.

  4. Тримеллитатные эфиры — Их получают путем этерификации тримеллитового ангидрида (ТМА) и, как правило, спиртов C8-C10

  5. Полиэфиры — Они образуются в результате реакции многих комбинаций дикарбоновых кислот и дифункциональных спиртов.

  6. Цитраты — Это тетраэфиры, образующиеся в результате реакции одного моля лимонной кислоты с тремя молями спирта. Отдельная гидроксильная группа лимонной кислоты ацетилирована.

  7. Пластификаторы на биологической основе — Они основаны на эпоксидированном соевом масле (ESBO), эпоксидированном льняном масле (ELO), касторовом масле, пальмовом масле, других растительных маслах, крахмале, сахаре и т. Д.

  8. Прочее — Включает фосфаты, хлорированные парафины, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты и др.

При добавлении в полимер \ смолу эти пластификаторы обеспечивают следующие преимущества:

  • Они делают продукт более мягким, улучшают гибкость
  • Обработка становится возможной или проще
  • Пластифицированные изделия нелегко ломаются при низких температурах

Применение пластификаторов


Более 90% пластификаторов, используемых в термопластичных полимерах, используются в ПВХ.Рынок пластифицированного полимера и рынок пластифицированного ПВХ в значительной степени совпадают, хотя некоторые пластификаторы также используются в акриловых полимерах, полиуретанах, полистироле и даже полиолефинах.

Основное конечное использование:

Пленка и пленка


Продукция, изготовленная из гибкой ПВХ пленки и листа , включает кровельные мембраны, геомембраны, обивку, багаж, рекламные вывески, покрытия для бассейнов и прочее.

Полы


Гибкие полы из ПВХ включают эластичные листовые полы, виниловую композиционную плитку, роскошную виниловую плитку, ковровую плитку с виниловой основой.

Провод и кабель


Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, он является идеальным материалом для электрических применений, таких как изоляция и оболочка для электрических проводников, изоляция для волоконно-оптических кабелей.

Ткани с покрытием

Ткани с синтетическим покрытием из ПВХ
обладают устойчивостью к атмосферным воздействиям, отличной прочностью и долговечностью. Используется в отраслях, которые поддерживают архитектуру, образ жизни, спорт, рекламу, оборону, горнодобывающую промышленность, пищевую промышленность и сельское хозяйство, автомобили и транспорт. Ассортимент продукции: брезент, палатки, уличная мебель и др.

Другие области применения гибкого ПВХ:


  • Товары народного потребления — Одежда, обувь, упаковка
  • Медицинское оборудование — Пакеты для крови, трубки для внутривенного вливания, конструкции для сдерживания биологической опасности, другие медицинские устройства
  • Non-PVC — Небольшие количества пластификаторов типа PVC используются в других полимерах, включая акрил, полиуретаны, полистирол

Большинство изделий из пластифицированного ПВХ — это товары длительного пользования, изделия с длительным сроком службы.Фталаты из-за их низкой летучести, низкой растворимости в воде, хорошей устойчивости к солнечному свету и экстремальным температурам, хорошей совместимости с полимером ПВХ и в целом хорошей устойчивости к биоразложению хорошо подходят для использования в таких продуктах. Примеры включают:
  • Гибкие кровельные мембраны из ПВХ
  • Геомембраны
  • Изоляция проводов и кабелей

Фталатные пластификаторы очень трудно заменить в этих конечных областях применения. Аналогичным образом, из-за их относительно высокой сольватирующей способности для полимера ПВХ и относительно низкой вязкости было обнаружено, что пластификаторы на основе фталата легче перерабатываются в гибкие соединения ПВХ по сравнению, по меньшей мере, с некоторыми заменителями фталата.

Обратите внимание, однако, что почти половина из 7 миллионов тонн пластификатора, используемого ежегодно, составляет DEHP, и DEHP, пластификатор общего назначения, может быть заменен во многих продуктах.

Фталатные пластификаторы и действующие правила


Фталаты обычно получают этерификацией фталевого ангидрида, полученного окислением ортоксилола.
Фталаты кажутся практически бесцветными со слабым запахом. Они имеют ограниченную растворимость в воде, но смешиваются со многими органическими растворителями (минеральное масло и т. Д.).)

Преимущества и ограничения фталатных пластификаторов


Льготы Ограничения
  • Это традиционный выбор, поскольку они устойчивы к экстракции, испарению и миграции
  • Фталаты обладают прочностью, гибкостью, атмосферостойкостью и способны выдерживать высокие температуры
  • Фталаты экономичны по сравнению с другими пластификаторами
  • В полимерах, таких как ПВХ, фталаты не связываются химически и не выщелачиваются из пластмасс, что приводит к их попаданию в окружающую среду
  • Некоторые фталатные пластификаторы могут представлять серьезную опасность для здоровья, поскольку они являются канцерогенами и / или токсинами, вызывающими развитие
  • Некоторые фталаты могут накапливаться в организме человека в незначительных количествах

Применение фталатных пластификаторов


  1. Стоимость: Фталаты, которые использовались в качестве пластификаторов ПВХ с первых дней создания гибкого ПВХ, являются недорогими и эффективными.Обвал цен на нефть, начавшийся в 2015 году, еще больше снизил цены на нефтепродукты, в том числе фталатные эфиры. Некоторые заменители фталата, особенно продукты на биологической основе, за этот период показали рост цен на сырье, что привело к увеличению уже существующей разницы в стоимости.

  2. Производительность: Некоторые из (в настоящее время) наиболее широко используемых продуктов для замены фталата имеют ограничения по технологичности и долговечности.

  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов довольно велик , более 7 миллионов тонн в год. Производственных мощностей для производства таких объемов заменителей фталата пока недостаточно.
    1. В электротехнике и электронике ПВХ, пластифицированный фталатом, используется для изоляции проводов и кабелей.
    2. Фталатные пластификаторы широко используются в строительных материалах на основе винила, таких как полы и настенные покрытия, чтобы придать им гибкость и долговечность.

Положения о фталатных пластификаторах


2001-2006 — DINP и DIDP безопасны для использования в текущих приложениях — Отчет ECPI

Результаты оценки риска для DINP и DIDP, опубликованные в апреле 2006 года, показывают, что эти вещества представляют нет риск для здоровья человека или окружающей среды в любом из их текущих приложений.

2012 — Оценка рисков в Австралии подтверждает безопасность DIDP и DINP для игрушек — Отчет NICNAS

В 2012 году Департамент здравоохранения и старения Австралии обнаружил, что текущее воздействие DINP не указывает на угрозу для здоровья детей, даже рассмотрены самые высокие уровни воздействия.

В частности, в отчете делается вывод: «Текущие оценки риска не указывают на угрозу для здоровья в результате воздействия на детей DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) сценарии воздействия.”

В настоящее время в Австралии нет ограничений на использование DINP в игрушках и предметах ухода за детьми.

2013 — ЕС подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях — Отчет ЕС

Европейская комиссия (ЕС) пересмотрела ограничения на пластификаторы DINP (диизононилфталат) и DIDP (диизодецилфталат). Комиссия пришла к выводу, что «не было выявлено неприемлемого риска для использования DINP и DIDP в изделиях, кроме игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть в рот» .

Комиссия поэтому пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые могут быть помещены в рот, должны быть сохранены. Комиссия также пришла к выводу, что «в свете отсутствия каких-либо дополнительных рисков от использования DINP и DIDP, оценка потенциальных заменителей была менее уместной».

2014 — US CHAP снял запрет на DIDP, DNOP и запреты> 0,1% уровня DINP в продуктах по уходу за детьми — Отчет CPSC

U.S. Комиссия по безопасности потребительских товаров (CPSC) учредила Консультативную группу по хроническим опасностям (CHAP) для изучения и анализа потенциальных побочных эффектов фталатов, используемых в детских игрушках и товарах по уходу за детьми, на здоровье детей в соответствии с разделом 108 Закона о повышении безопасности потребительских товаров. 2008:

  • Три типа фталатов (DEHP, DBP, BBP) навсегда запрещены в любых количествах, превышающих 0,1%, в детских игрушках и некоторых предметах ухода за детьми.
  • Три дополнительных типа фталатов (DINP, DIDP, DNOP) были временно запрещены в любом количестве, превышающем 0.1%.

CHAP представил свой отчет и рекомендовал следующие действия:
  • Постоянный запрет на DBP, BBP и DEHP остался без изменений; Кроме того, DIBP, DPENP, DHEXP и DCHP на уровнях более 0,1% должны быть добавлены к существующему списку постоянно запрещенных
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% для детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на DNOP и DIDP отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • Никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP в настоящее время не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернатив фталату и оценки потенциальных рисков для здоровья». ”

В начале администрации Обамы также были предприняты усилия по дальнейшему регулированию фталатов в соответствии с принятым в 1976 году законом о контроле над токсичными веществами (см. TSCA sec 5b). Однако этого так и не было сделано.

2017 — Предложение Датского EPA по DINP

После четвертой повторной подачи за два года досье Датского EPA, предлагающее классификацию DINP в качестве репродуктивного агента, было принято ECHA, и общественные консультации были начаты в апреле 2017 года.Несмотря на обширное предварительное тестирование, нормативные оценки и опубликованные научные обзоры, научные данные не подтверждают это предложение по классификации.

2018 — ECHA RAC пришел к выводу, что DINP не требует классификации — ECHA News

Комитет по оценке рисков (RAC) ECHA пришел к выводу, что диизононилфталат (DINP) не гарантирует классификацию по репротоксическим эффектам в соответствии с Классификацией ЕС, маркировка и регулирование упаковки (CLP).

Компания RAC провела строгую оценку опасности в соответствии с правилами регламента CLP и пришла к выводу, что, учитывая отсутствие доказательств побочных эффектов, классификация не требуется. Среди предыдущих нормативных оценок оценка новых научных данных ECHA, одобренная Европейской комиссией в 2014 году, пришла к выводу, что DINP можно безопасно использовать во всех текущих приложениях . Все соответствующие данные включены в регистрационные досье DINP REACH, которые были обновлены в 2015 и 2016 годах.

Узнайте больше о фталатных пластификаторах в деталях:

DEHP — Диэтилгексилфталат


Ди-2-этилгексилфталат (DEHP, формула: C 6 H 4 (C 8 H 17 COO) 2 ) представляет собой орто-фталат с низкой молекулярной массой, полученный этерификацией фталевого ангидрида с 2-этил-гексанол. Это нелетучая вязкая жидкость без цвета и запаха, растворимая в масле, но не в воде. Из-за низкой стоимости и в целом хороших характеристик DEHP широко используется в качестве пластификатора при производстве изделий из ПВХ.

Структура DEHP


Преимущества DEHP

  • Он обеспечивает хорошее гелеобразование, удовлетворительные электрические свойства и помогает производить высокоэластичные соединения с приемлемой хладостойкостью.
  • Он показывает довольно хорошую гибкость при низких температурах и некоторую устойчивость к высоким температурам.

Ограничения DEHP

  • ДЭГФ внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин развития в некоторых исследованиях
  • В ЕС DEHP считается SVHC (вещество, вызывающее очень большую озабоченность) в соответствии с законодательством REACH и не может использоваться в большинстве продуктов
  • Легко экстрагируется в неполярные растворители (масла и жиры в пищевых продуктах, упакованных в ПВХ).Поэтому Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) разрешает использование упаковки, содержащей ДЭГФ, только для пищевых продуктов, которые преимущественно состоят из воды

Приложения DEHP

  • Промышленные изделия из ПВХ, сополимеров винилхлорида и винилацетата
  • Медицинские устройства, такие как катетеры, трубки и т. Д.
  • При разработке различных рецептур от стекловидных композиций до мягких и очень гибких материалов
  • Использование сокращается из-за опасений по поводу его воздействия на здоровье человека, но ДЭГФ по-прежнему является наиболее широко используемым пластификатором в мире.
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250 — 257 ° C при 0.5 кПа
DEHP Замена

Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат, являются наиболее популярными заменителями ДЭГФ. Они менее совместимы с ПВХ, но их низкая стоимость и долгая история использования коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими более 8 атомов углерода, имеют ограниченную совместимость с ПВХ. Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат менее 8 атомов углерода, имеют проблемы с летучестью.Узнайте о некоторых преимуществах и ограничениях эфира терефталата в таблице ниже.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Выбор

DEHP постепенно отменяется по техническим причинам, таким как потеря производительности с течением времени, регулирование и т. Д.Его постепенно заменяют DINP (и DIDP). Пластификаторы HMW особенно полезны для применений, требующих длительного срока службы или долговечности. Технологичность, производительность, доступность и экономичность сделали DINP фталатом «общего назначения», таким как DEHP и / или DIDP. Таким образом, DINP представляется альтернативой большинству применений DEHP.

DINP-диизононилфталат


Диизононилфталат (DINP, формула: C 26 H 42 O 4 ) представляет собой орто-фталат с высоким молекулярным весом, полученный этерификацией фталевого ангидрида изонониловым спиртом в замкнутой системе.Это почти бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Он очень слабо растворим в воде, но растворим в спиртах, гексане и т. Д., При этом он смешивается и совместим со всеми мономерными пластификаторами, используемыми в составах ПВХ.

Структура DINP


DINP Преимущества

  • Обеспечивает гибкость и долговечность виниловых изделий
  • Хорошие характеристики при низких и высоких температурах
  • Менее летучий, чем DEHP
  • Хорошая платежеспособность обеспечивает хорошие характеристики переработки гибкого ПВХ

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Обладая меньшей летучестью, он эффективен там, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и требуют большей устойчивости к разложению
  • DINP помогает изделиям из винила противостоять многим погодным условиям, делает их водонепроницаемыми и обеспечивает высокую теплоизоляцию и долговечность.
  • DINP комбинируется с порошком ПВХ производителями напольных покрытий для производства мягких и гибких готовых изделий
Температура плавления
-43 ° С (-45 ° F, 230 К)
Точка кипения
244-252 ° С при 0.7 кПа
Температура вспышки
221 ° C (куб.см)

DIDP — диизодецилфталат


Диизодецилфталат (DIDP, формула: C 28 H 46 O 4 ) представляет собой ортофталат с высоким молекулярным весом. Это смесь соединений, полученных в результате этерификации фталевой кислоты и изомерных дециловых спиртов. Это прозрачная жидкость без цвета и запаха. Он растворим в большинстве органических растворителей, но не растворим в воде.

Структура ДИДП


Преимущества DIDP

  • Повышает гибкость пластикового / пластикового покрытия
  • Более прочный (менее летучий, менее экстрагируемый водой), чем DINP
  • Его хорошая термостойкость и электрическая изоляция делают его предпочтительным выбором для термостойких электрических шнуров, салонов автомобилей и полов из ПВХ.

Ограничения DIDP

  • Разветвленная структура алкильной цепи DIDP делает его восприимчивым к окислению при более высоких температурах, что может привести к разложению ПВХ
  • Он имеет более низкую пластифицирующую способность, чем ДОФ, и его необходимо использовать в более высоких концентрациях для достижения идеального пластифицирующего эффекта
Температура плавления
−50 ° С
Точка кипения
250–257 ° C при 0.5 кПа
Приложения DIDP

  • DIDP широко используется в составах проводов и кабелей, а также для производства внутренней отделки автомобилей
  • Покрытия для мебели, посуды, фармацевтических таблеток, пищевых оберток и многих других предметов состоят из пластификаторов DIDP

DBP — Дибутилфталат


Дибутилфталат (DBP, формула: C 16 H 22 O 4 ) получают из н-бутанола и изобутанола, соответственно, которые являются побочными продуктами при производстве 2-этилгексанола.На вид он от бесцветного до бледно-желтого.

Структура ДАД


Основные ограничения ДАД

  • Низкая молекулярная масса делает их слишком летучими для большинства применений
  • Было обнаружено, что герметики для окон из ПВХ, используемые в качестве сельскохозяйственных пленок, выделяют пары DBP, которые вредны для некоторых видов тепличных культур.
Температура плавления
-35 ° С (-31 ° F, 238 К)
Точка кипения
340 ° С (644 ° F, 613 К)
Температура вспышки
157 ° C (закрытая чашка)
Приложения DBP

ДАД обычно используется в смесях с другими пластификаторами в качестве усилителя растворимости в гибких ПВХ-компаундах, которые имеют низкую требования к температуре обработки.

Пластификаторы терефталатные


Сложные эфиры терефталата, особенно ди-2-этилгексилтерефталат , являются наиболее популярными заменителями для DEHP . Их невысокая стоимость и долгая история в качестве коммерческих пластификаторов являются их наиболее привлекательными особенностями.

В таблице ниже указаны некоторые преимущества терефталатных пластификаторов.

Стоимость Низкая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Диалкилтерефталаты с боковыми цепями, содержащими на более 8 атомов углерода , имеют ограниченную совместимость с ПВХ .

Диалкилтерефталаты, в которых боковые цепи содержат на менее 8 атомов углерода , имеют проблемы с летучестью .

Другие фталатные пластификаторы


Обратите внимание, что изоалкилфталаты (например, DIOP, DIUP, DTDP) не имеют метильного ответвления на предпоследнем атоме углерода алкильной цепи. Для алкильных групп, содержащих 6 или более атомов углерода, префикс «изо» по соглашению просто означает «разветвленный».

См. Структуры в следующей таблице.

Пластификатор Структура Дополнительная информация
Бутилбензилфталат

Температура плавления: −35 ° C (−31 ° F, 238 K)
BP: 370 ° C (698 ° F, 643 K)

С 19 В 20 О 4

Это сложный эфир фталевой кислоты, бензилового спирта и н-бутанола.Этот фталат часто используется в качестве пластификатора для пенопласта, которые часто используются в качестве виниловых напольных покрытий / плитки и в автомобильной промышленности.
Диизогептилфталат (DIHP)

С 22 В 34 О 4

Диизогептилфталат состоит из химических соединений, содержащих различные изогептиловые эфиры фталевой кислоты.
Дигексилфталат (DHP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 6 H 4 (COOC 6 H 13 ) 2

Алкильные боковые цепи могут содержать некоторые разветвления
Диизооктилфталат (ДИОП)

Точка плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 24 H 38 O 4

Это прозрачная маслянистая жидкость со слабым запахом, более плотная и частично растворимая в воде.Его получают реакцией фталевого ангидрида с изооктанолом в присутствии кислотного катализатора.
Диизо-ундецилфталат (DIUP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C
DIUP представляет собой фталат с высоким молекулярным весом. Будучи энергонезависимым, он широко используется для высокотемпературных применений, таких как изоляция термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

Температура плавления: 2 ° C (36 ° F, 275 K)
BP: 283–284 ° C

C 10 H 10 O 4

DMP представляет собой диметиловый эфир 1,2-бензолдикарбоновой кислоты.Это бесцветная жидкость с легким ароматным запахом.
Диизотридецилфталат (DTDP)

Температура плавления: от -28 до -27 ° C
BP: 350 ° C

C 34 H 58 O 4

DTDP — диалкилфталат наивысшего веса, используемый в качестве пластификатора. Он широко использовался в качестве высокотемпературного пластификатора для ПВХ до появления тримеллитатов. Для компаундирования с ПВХ требуются высокие температуры обработки.

Альтернативные пластификаторы


Выбор заменителя фталата (если таковой имеется) обычно основывается на нескольких критериях. К ним относятся:
  1. Стоимость
  2. Ожидаемые условия выдержки готового продукта в течение срока его службы. К ним относятся совместимость, устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе, гибкость при низких температурах и т. Д.
  3. Ограничения условий обработки, такие как низкие температуры обработки или высокие скорости обработки

Для решения этой проблемы можно использовать следующие пластификаторы:

  • Стоимость — Насыщенные кольцами фталаты, DOTP, некоторые производные растительного масла (например,грамм. ESBO)

  • Совместимость — Бензоаты / дибензоаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты, тримеллитаты

  • Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе — Тримеллитаты, сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты (в зависимости от ожидаемого срока службы)

  • Гибкость при низких температурах — Сложные эфиры алифатических двухосновных кислот, некоторые производные растительных масел (например, сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, сложные моноэфиры жирных кислот)

  • Растворимость пластификатора — Бензоаты / дибензоаты, некоторые производные растительных масел (например,грамм. сложные эфиры ацетилированных моноглицеридов, моноэфиры жирных кислот), TXIB

  • Огнестойкость — Эфиры фосфорной кислоты (только)

  • Работа при высоких температурах — Тримеллитаты, некоторые производные растительного масла (например, см. Продукты Dow Ecolibrium)

  • Низкая вязкость пластизола — Эфиры бензоата (не дибензоаты), TXIB, эфиры двухосновных алифатических кислот

  • Устойчивость к экстракции растворителем — Полиэфиры

  • Устойчивость к гидролизу — Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Узнайте больше об альтернативных пластификаторах в деталях:

Пластификаторы адипата


В применениях ПВХ адипаты обладают улучшенными низкотемпературными свойствами по сравнению с фталатами аналогичных длина алкильной цепи.

Полимерные пластификаторы (обычно изготавливаемые из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство. Эти пластификаторы обычно классифицируются как полиэфиры, а не адипаты. Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.

»Посмотреть все коммерчески доступные адипаты здесь

Преимущества адипатов

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей, чтобы узнать о преимуществах полимерных пластификаторов.
Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения пластификаторов адипата

  • Пластификаторы адипата более летучие, хуже плавятся и совместимы с ПВХ.
  • Дороже по сравнению с некоторыми другими альтернативными пластификаторами.
  • Обычно используется в смесях с высоким содержанием фталатов для обеспечения оптимальных пластифицирующих свойств.
  • Обладают более высокими показателями миграции.

Бензоатные пластификаторы


Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами для ПВХ с высокой степенью сольватации. Из-за их высокой летучести монобензоаты обычно используются только в качестве добавок, повышающих растворимость или снижающих вязкость, в гибком ПВХ.Дибензоатные пластификаторы ценятся в первую очередь за их высокую растворимость, но они защищают фталатный пластификатор низкотемпературными свойствами и характеристиками вязкости пластизоля. И бензоатные, и дибензоатные пластификаторы часто используются в смесях с другими пластификаторами.

Некоторые общие преимущества и ограничения бензоат / дибензоатных эфиров можно найти в таблице ниже.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к хорошему
Растворимость пластификатора Отлично
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Низкая вязкость пластизоля От плохого к хорошему
Устойчивость к экстракции растворителем От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Бензоатные пластификаторы Характеристики

  • Бензоаты также действуют как технологические добавки
  • Дисплей с отличной устойчивостью к пятнам
  • Хорошая стойкость к извлечению масла
  • Высокая сольватирующая способность и низкий молекулярный вес дают этим пластификаторам преимущества при переработке за счет снижения температуры обработки
  • Некоторые из них обладают хорошей устойчивостью к УФ-лучам

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут ухудшать текучесть пластизоля

Применение пластификаторов бензоата

  • Бензоаты обладают оптимальными характеристиками в ПВХ и других термопластичных полимерах
  • Во многих областях применения бензоаты используются как часть смеси пластификаторов, чтобы уменьшить проблемы, возникающие при переработке
  • Бензоаты (особенно дибензоаты) используются в некоторых гибких полах из ПВХ (эластичные полы)

Тримеллитатные пластификаторы


Тримеллитовый ангидрид (ТМА) представляет собой трикарбоновую кислоту, аналогичную структуре фталевого ангидрида или кислоты.

Сложные эфиры тримеллитата используются в первую очередь из-за их низкой летучести и высокой стойкости. Коммерческий тримеллитовый ангидрид (исходный материал для производства тримеллитата) обычно содержит очень небольшое количество фталевого ангидрида, поэтому, строго говоря, пластификаторы тримеллитата часто не являются «альтернативой фталату».

В таблице ниже указаны некоторые преимущества этих пластификаторов.

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Отлично
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Преимущества и ограничения тримеллитатных пластификаторов

Пластификаторы тримеллитат имеют более низкую летучесть, лучшую устойчивость к извлечению и хорошую технологичность по сравнению с фталатами.

Тримеллитаты нельзя отнести к пластификаторам, не содержащим фталатов, поскольку в них были обнаружены следы фталатов.

Применение тримеллитатов

Тримеллитаты используются в ПВХ-компаундах в качестве изоляции проводов, прокладок и некоторых деталей для салонов автомобилей, рассчитанных на высокие температуры.

Цитратные пластификаторы


Эфиры цитрата используются во многих игрушках из ф-ПВХ. Их ценят, потому что они являются «натуральными» продуктами, которые могут иметь высокое содержание биологических веществ (в зависимости от того, как они сделаны) и обладают низкой токсичностью.Некоторые типичные свойства цитратов указаны в таблице ниже.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От плохого к удовлетворительному
Низкая вязкость пластизоля От плохого к удовлетворительному
Устойчивость к экстракции растворителем Ярмарка
Устойчивость к гидролизу От плохого к удовлетворительному
Цитратные пластификаторы Преимущества

  • Эфиры / цитраты лимонной кислоты имеют некоторые прямые зазоры с пищевыми добавками, а также непрямые зазоры в ПВХ Они обеспечивают хорошую производительность и отличную гибкость при низких температурах
  • Обеспечивает хорошую тепло- и светостойкость
  • Они могут быть частично на биологической основе
  • Эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительное количество теряется из-за этого свойства
  • Цитраты не обладают стойкостью и поэтому не используются в упругих устройствах, таких как кабели, полы или кровля
  • Увеличивает запотевание при нанесении пленки

Цитратные пластификаторы Применение

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Цитраты, одобренные FDA, находят применение в пленках для упаковки пищевых продуктов
  • Они также используются в фармацевтических препаратах
  • Цитраты совместимы с такими полимерами, как ПВХ, ПВС, ПВБ, полипропилен
  • Сложные эфиры лимонной кислоты также используются в качестве ингибиторов пенообразования

Пластификаторы прочие


фосфаты

Пластификаторы на основе эфиров фосфорной кислоты используются в первую очередь для придания огнестойкости ф-ПВХ.Некоторые фосфатные пластификаторы также используются для улучшения устойчивости ПВХ-компаундов к ультрафиолетовому излучению (атмосферостойкость на открытом воздухе). Обычно они не используются в качестве первичных пластификаторов для ПВХ.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Работа при высоких температурах Ярмарка
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Триарил и алкилдиарилфосфаты являются наиболее важной категорией огнестойких фосфатных пластификаторов, используемых с ПВХ, особенно для обеспечения огнестойкости и / или низкого образования дыма.Фосфаты являются первичными пластификаторами для ПВХ и могут использоваться в качестве единственных пластификаторов или в составе оптимизированной по стоимости смеси.

Триарилфосфаты обладают отличной огнестойкостью и низкой летучестью; однако они обладают меньшей гибкостью при низких температурах. Сложные эфиры алкилдиарилфосфата обладают хорошей низкотемпературной гибкостью, но более летучие и обладают меньшей огнестойкостью, чем триариловые эфиры. Обычно ограничиваются применениями, требующими повышенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты упоминаются в правилах для пищевых продуктов и медицинских устройств.

Парафины хлорированные

Хлорированные парафины получают хлорированием углеводородов и состоят на 30-70% из хлора. Они обладают низкой летучестью и действуют как антипирены из-за присутствия хлора.

Хлорированные парафины обладают высокой химической стабильностью и влагостойкостью, но термически нестабильны, что ограничивает их применение при температурах обработки в пределах 175 ° C. Следовательно, для более высоких температур обработки требуется добавление других стабилизаторов.Известно, что чем выше содержание хлора, тем слабее пластифицирующий эффект хлорированных парафинов для ПВХ.

Варианты насыщенных колец сложных эфиров фталата (например, DINCH)

Пластификаторы, такие как DINCH (диизонониловый эфир циклогексан-1,2-диокислоты), ценятся как фталатные аналоги без (доказанных) вредных воздействий на здоровье человека. Они обладают относительно низкой сольватирующей способностью для ПВХ, а совместимость с ПВХ является защитной по сравнению с их фталатными аналогами. Диалкилфталаты с более высокой молекулярной массой становятся все более несовместимыми с ПВХ.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты

Сложные эфиры алкилсульфоновой кислоты ценятся за их химическую стойкость, особенно стойкость к гидролизу.Они продвигаются как пластификаторы общего назначения. Производителей этой продукции относительно немного.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Ярмарка (как DEHP)
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Хорошо
Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты

Сложные эфиры алифатической двухосновной кислоты используются в первую очередь из-за хороших низкотемпературных свойств, которые они придают гибким ПВХ-соединениям.Они являются очень эффективными пластификаторами, а многие из них — эффективными депрессантами вязкости пластизоля. Некоторые могут содержать биологические материалы. Недостатками являются их относительно плохая совместимость с ПВХ и относительно низкая сольватирующая способность.
Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Плохо
Низкая вязкость пластизоля Отлично
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Эфиры полиолкарбоновой кислоты

Стоимость Умеренно высокий
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Хорошо
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно изготовленные из двухосновных алифатических кислот, таких как адипиновая кислота и диолы) ценятся прежде всего за их постоянство.Многие из них обладают низкой растворимостью в отношении ПВХ и высокой вязкостью, что может затруднить переработку соединений ф-ПВХ. Многие из них обладают плохими низкотемпературными свойствами и могут быть чувствительны к влаге.
Стоимость Высокая
Совместимость с полимером ПВХ Хорошо
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля Плохо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу От удовлетворительного к хорошему
Эпоксидные смолы

С химической точки зрения эпоксидные пластификаторы представляют собой сложные эфиры, которые содержат одну или несколько эпоксидированных двойных связей.Примеры включают эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированное льняное масло (ELO) . Окисление олефиновой двойной связи до оксирановой структуры приводит к образованию эпоксидных групп. Наличие эпоксидной группы помогает этим пластификаторам улучшать термостойкость производимых изделий из ПВХ. При более высоких концентрациях эпоксидные пластификаторы иногда несовместимы с ПВХ.
Прочие алифатические эфиры двухосновных кислот

В этой категории наиболее часто применяемыми пластификаторами являются ди-2-этилгексилсебацинат (DOS), ди-2-этилгексилазелат (DOZ) и диизодецилсебацинат (DIDS).По сравнению с адипатами эти пластификаторы обладают превосходными низкотемпературными характеристиками, и их использование ограничено применениями, требующими чрезвычайно низкой температурной гибкости. Как и адипаты, они имеют ограниченную совместимость с ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе


В рамках перехода на экологически чистые ингредиенты пластификаторы на биологической основе продолжают приобретать все большее значение. Будучи основанными на биологических веществах, они предлагают двойное преимущество: они являются альтернативой фталату, а также снижают нашу зависимость от сырья на основе ископаемого топлива.Обычное сырье для этого класса пластификаторов упоминается ниже.
Как следует из названия, пластификаторы на биологической основе в основном основаны на:
  • Эпоксидированном соевом масле (ESBO)
  • Масло льняное эпоксидированное (ELO)
  • Касторовое масло
  • Пальмовое масло
  • Масла растительные прочие
  • Крахмалы
  • Сахара (включая сложные эфиры изосорбидов)
  • другие

Есть еще несколько пластификаторов на основе изосорбидов и алкановых кислот из возобновляемых источников. Изосорбидные диэфиры являются нетоксичной альтернативой фталатам и обладают многообещающими свойствами для ПВХ.

Пластификаторы на биологической основе, полученные из природных / возобновляемых источников, иногда легко допускаются для использования в контакте с пищевыми продуктами и в медицине. Пластификаторы этой категории могут быть легко включены в игрушки и продукты для прорезывания зубов для младенцев. Некоторые из них также нашли применение в изоляции и оболочке проводов, в бытовых и потребительских товарах, в напольных покрытиях, подложках для ковровых покрытий и в других конечных применениях в строительстве.

Ниже приведены преимущества производных растительного масла — эпоксидов.

Стоимость От умеренного до очень высокого
Совместимость с полимером ПВХ От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе Ярмарка
Гибкость при низких температурах От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Растворимость пластификатора От плохого (сложные эфиры триглицеридов жирных кислот) до хорошего
Биологическое содержание Обычно высокая
Огнестойкость Плохо
Работа при высоких температурах Хорошо (триглицериды)
Низкая вязкость пластизоля От низкого (сложные эфиры тригликеридов) до хорошего
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Устойчивость к гидролизу Ярмарка

Производные растительного масла являются наиболее широко используемыми пластификаторами типа натуральных продуктов.Продукты, состоящие из эфиров триглицеридов и ненасыщенных жирных кислот (например, соевого масла, льняного масла), в которых двойные связи в остатках жирных кислот, как правило, эпоксидированы, были коммерческими продуктами в течение десятилетий.

К недостаткам относятся:

  • Низкая сольватирующая способность
  • высокой вязкости и
  • Плохие низкотемпературные свойства

Другие производные растительного масла (например, сложные моноэфиры, полученные из жирных кислот, полученных из растительного масла, или ацетилированные моноглицериды, полученные из растительных масел), могут иметь лучшую растворимость, совместимость и низкотемпературные свойства, но могут иметь высокую летучесть.Обратите внимание, что существует множество видов производных растительных масел, которые используются в качестве пластификаторов.

Выбор пластификаторов и нормативные обновления


При выборе пластификатора общего назначения для ПВХ необходимо проверить следующие основные атрибуты:
  1. Нормативный допуск — безопасен для использования и безопасен в использовании
  2. Хорошая совместимость
  3. Рентабельность
  4. Устойчив к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термостойкость с высокой продолжительностью

Регулирование является важным фактором принятия решений при выборе пластификаторов

В последние годы было много дискуссий о фталатных пластификаторах.Но на самом деле не все фталаты запрещены.

Например, ни в США (федеральное законодательство и законодательство штатов), ни в ЕС использование всех фталатных пластификаторов специально не запрещено в любом продукте из пластифицированного ПВХ.

Мы уже обсуждали недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … читайте здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами, и в медицинских устройствах:

  • Только определенные пластификаторы предварительно одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для использования в гибких изделиях из ПВХ, используемых в различных областях, контактирующих с пищевыми продуктами (см. Свод федеральных правил USFDA, раздел 21, часть 177, Косвенные пищевые добавки — полимеры).
  • Аналогичным образом, гибкие медицинские изделия из ПВХ могут содержать (и часто содержат) фталатные пластификаторы (гибкий ПВХ I.V. трубки, пакеты для крови и смотровые перчатки чаще всего содержат DEHP), если готовый продукт соответствует требованиям сертификации

Внесено в список Предложение 65 штата Калифорния


На уровне штата некоторые фталатные пластификаторы перечислены в Положении 65 Калифорнии. Этот список означает, что химическое вещество «известно в штате Калифорния как вызывающее рак, врожденные дефекты или нарушение репродуктивной функции». Он не запрещает использование перечисленных химических веществ или предметов, содержащих это химическое вещество, в штате Калифорния и не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химические вещества, перечисленные в Предложении 65.

Если можно продемонстрировать, что гибкий ПВХ-продукт, содержащий (перечислено в Предложении 65) пластификатор ДЭГФ, например, не может подвергать потребителя воздействию ДЭГФ, превышающего максимально допустимый суточный предел (установленный штатом Калифорния), маркировка не требуется. В Калифорнии.

Пластификаторы в Европе


В ЕС существует более систематический подход к химическому регулированию. Согласно протоколу REACH для оценки химических веществ, используемых в торговле, определенные фталаты (включая DEHP, наиболее широко используемый пластификатор в мире) были фактически запрещены к производству, импорту и использованию в ЕС.Некоторые другие фталаты большого объема, включая DINP и DIDP, были полностью одобрены для использования во всех их текущих применениях.

Регуляторный статус пластификаторов
Источник: ExxonMobil
(Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

Что такое пластификаторы? | Пластификаторы в производстве пластмасс

В нашей компании по литью под давлением и термоформованию мы часто используем добавки в термопластические материалы, чтобы получить точные результаты, необходимые нашим клиентам. Один тип добавок, который чаще всего используется в производстве пластмасс, называется пластификатором, но что именно они делают и из чего сделаны? Они в безопасности? Мы внимательно изучаем пластификаторы, чтобы вы точно знали, что вы получаете в свои детали, продукты и компоненты.

Что такое пластификатор?

Начнем с того, что пластификатор — это жидкое или твердое вещество с низкой летучестью, которое добавляется к необработанному полимеру, например к пластику или резине, для повышения его гибкости, облегчения формования и формования, а также уменьшения трения на его поверхности. Когда они добавляются к полимеру, они встраиваются в полимерные цепи, действуя как буфер между сегментами молекул. Подумайте о том, как хрящ в колене помогает смягчить суставы и помогает в сгибании и движении колена.Пластификаторы действуют аналогичным образом, и без них материал был бы твердым, жестким, и его было бы труднее формировать.

Четыре семейства пластификаторов

Более 30 000 веществ были протестированы на предмет использования в качестве полимерного пластификатора, хотя на сегодняшний день только около 50 доступны для использования. Из них они делятся на четыре семейства:

  • Фталаты, , которые используются для гибкости пластмасс
  • Дикарбонаты используются для формования ПВХ при более низких температурах;
  • Фосфаты используются для изготовления огнестойких материалов.
  • Сложные эфиры жирных кислот добавляют в резину и винил для улучшения гибкости.

Где используются пластификаторы

Ежегодно используется более 8 миллионов тонн пластификаторов, большая часть которых добавляется в поливинилхлорид (ПВХ). Рассмотрим на мгновение ПВХ — это твердый, жесткий, хрупкий материал, который используется в водопроводных и канализационных трубах, но он также используется для изготовления занавесок для душа, гибких трубок и крышек кабелей. Без пластификаторов (чаще всего фталатов и сложных эфиров жирных кислот) ПВХ остался бы в твердой, жесткой форме.

Использование в повседневных материалах и предметах:

Пластмассы с пластификаторами можно найти почти в каждой отрасли, в том числе:

Использование в строительстве

Несмотря на название, пластификаторы также используются в резине и клеях, и, что самое удивительное, они также используются в бетоне и штукатурке. Добавление одного-двух процентов пластификатора в бетон позволяет использовать меньше воды, создавая более прочное и удобное для обработки вещество, и та же идея применима к тому, почему он используется в штукатурке для стеновых панелей.Используется меньше воды, добавляется немного пластификатора, чтобы облегчить работу и перемешивание, и он высыхает быстрее, чем обычно смешанный гипс.

Безопасны ли пластификаторы?

Ни одно другое химическое вещество не исследовалось так тщательно, как пластификаторы. Были проведены исследования, связанные с тем, как они влияют на окружающую среду, проникают ли фталаты в пыль внутри помещений и являются ли эндокринные нарушения в результате воздействия фталатов фактором, о котором следует беспокоиться.Регистрация для оценки, авторизации и ограничения химических веществ (REACH), которая, как известно, является самой всеобъемлющей и строго регулирующей организацией в мире, определила, что почти все пластификаторы безопасны, как и FDA.

Узнайте больше о нашем производстве пластмасс на заказ

Мы гордимся тем, что разрабатываем и производим все типы пластмасс на заказ, предлагая при этом короткие сроки выполнения заказа и низкую стоимость единицы продукции. Если вы хотите узнать больше о нашем литье под давлением и термоформовании, обратитесь к нашей команде сегодня.Мы работаем со всеми отраслями промышленности в Юго-Восточной и Средней Атлантике, включая Северную Каролину, Южную Каролину, Пенсильванию, Мэриленд, Теннесси, Джорджию и Вирджинию.

ЧТО ТАКОЕ ПЛАСТИКАТОРЫ? — Смеситель Direct

Когда вы работаете с разными материалами, может показаться, что материалы просто волшебным образом то, что вам нужно. Однако многие материалы не всегда оказываются в самом начале. Вот почему компании используют пластификаторы, чтобы улучшить качество материала для использования в других целях.

Многие люди не знают, что такое пластификаторы, для чего они используются или из чего сделаны. Это полезная информация. К счастью, в этой статье вы можете найти все, что вам нужно знать о пластификаторах и их использовании в реальном мире.

Пластификаторы — это бесцветные эфиры без запаха, содержащие в основном фталаты. Это используется, чтобы помочь улучшить и увеличить общую эластичность материала, сделать его гибким и т. Д. Они оказались полезными для многих компаний, производящих материалы по разным причинам.

Эти компании используют пластификаторы для улучшения своих материалов, и они используются во всем мире. У них также есть несколько преимуществ, которые делают их идеальными для использования в ПВХ и других материалах, и, хотя безопасность пластификаторов подвергается сомнению, существует множество причин, по которым компании продолжают использовать их для улучшения своих материалов в целом.

Если вы помните, пластификаторы производятся из основных фталатов в эфире для использования в различных материалах. Тем не менее, они также сделаны с несколькими другими химическими ингредиентами, чтобы обеспечить им эластичность и гибкость.Некоторые из других ингредиентов включают такие вещества, как адипиновая кислота, спирт и фталевый ангидрид.

Спирт реагирует либо с адипиновой кислотой, либо с фталевым ангидридом с образованием пластификатора, давая компаниям множество комбинаций, которые можно использовать для создания новых и улучшенных пластификаторов. Существует всего несколько комбинаций, которые выдержали строгие испытания, связанные с созданием этих добавок, поскольку на них существует множество жестких ограничений. Об этих ограничениях мы поговорим позже.

Пластификаторы используются для создания более гибких или эластичных материалов, но чаще всего они используются в поливинилхлориде, также известном как ПВХ. Этот материал обычно называют винилом, и он используется множеством способов во всем мире. ПВХ можно найти в кровле, настенных покрытиях, автомобильной промышленности и даже в медицинских устройствах.

Пластификаторы

, хотя и используются во многих различных продуктах, также строго регулируются, чтобы гарантировать их безопасность для использования людьми.Сюда входят чернила для печати, краски, резиновые изделия и клеи, которые можно найти во многих сферах жизни. Вы, наверное, были знакомы с пластификатором и даже не осознавали этого. Однако чаще всего они используются в профессиональных целях.

Основным преимуществом является возможность придать материалу более гибкое качество. Однако это не единственное серьезное преимущество. Когда материалу придается такое гибкое качество, он становится намного прочнее, чем раньше. Вот почему ПВХ часто называют одним из самых прочных материалов и материалов в мире.

Эти материалы могут служить без повреждений до 50 лет, поэтому многие компании используют ПВХ для изготовления водопроводных труб. Долговечность — главное преимущество пластификаторов, а также возможность создавать бесконечные комбинации.

В ближайшие несколько лет в индустрии пластификаторов может произойти несколько изменений. Если вы сравните данные за последние 15 лет, то увидите, что многие ингредиенты, которые использовались для изготовления прошлых пластификаторов, были изменены или обновлены, чтобы обеспечить более качественные и безопасные варианты для масс.То же самое может произойти в будущем, когда будут обнаружены, протестированы и применены на практике более безопасные и эффективные комбинации.

Трудно сказать, какие изменения произойдут в ближайшие несколько лет, но с постоянно меняющимися научными идеями прорывы могут произойти уже завтра. В индустрии пластификаторов могут пройти годы, прежде чем мы увидим какие-либо прорывы на практике благодаря испытаниям и сертификации пластификаторов.

Пластификаторы — это распространенная добавка, которая используется в различных материалах, таких как ПВХ, чтобы сделать их более прочными и гибкими.Пластификаторы были важной частью индустрии материалов в течение нескольких лет, и с каждым годом они становятся безопаснее и эффективнее, чем годом ранее.

Многие изменения, происходящие с пластификаторами, происходят в результате тщательных испытаний. Нет сомнений в том, что пластификаторы сегодня ценны для многих отраслей промышленности в мире.

Пластификаторы для ПВХ | ПОЛИНТ

«Полинт» — исторический лидер химической промышленности, ориентир в производстве и продаже пластификаторов ПВХ.

О пластификаторах для ПВХ Пластификаторы — это органические вещества с различными характеристиками , основная функция которых состоит в том, чтобы интегрировать жесткие полимерные структуры материала, такого как ПВХ, для легкости движения и гибкости, делая их более точно «пластиками». Присутствие пластификаторов в структуре ПВХ будет влиять на различные конкретные физико-механические свойства , в частности, модуль упругости, удлинение при разрыве, твердость, гибкость при низких температурах.

Где использовать пластификаторы ПВХ

Благодаря своим уникальным свойствам пластификаторы стали неотъемлемой частью многих предметов повседневного обихода. Эти небольшие молекулы можно найти в большинстве электрических кабелей, труб, конвейерных лент, автомобильных деталей, таких как приборные панели и покрытия , напольных покрытий и мембран для строительной индустрии и т. Д. Пластификаторы для ПВХ также используются во многих предметах одежды. , в частности, в резиновой обуви, а также в предметах интерьера или в ваннах и контейнерах для пищевых продуктов.Из-за широкого использования пластификаторов в предметах, которые сопровождают нас в повседневной жизни, их использование в промышленности строго регулируется национальными законами и европейскими постановлениями.

Модели и виды пластификаторов ПВХ В настоящее время существуют сотни различных типов пластификаторов, но не все они производятся и используются в промышленных масштабах. Исследования в области синтеза этих органических соединений постоянно развиваются, учитывая важность их использования во многих областях строительства и мировой торговли. Некоторые примеры пластификаторов для ПВХ представлены следующими категориями:
  • Фталаты : они характеризуются особой легкостью обработки и гелеобразования, а также высокой эффективностью и летучестью; они являются одними из наиболее часто используемых молекул в области пластификаторов. Фталаты используются, в частности, в производстве электрических кабелей (также устойчивых к средне-высоким температурам) для машин, электроприборов, для строительной промышленности, полов или металлических поверхностей.
  • Полимерные пластификаторы : их основная характеристика — высокая миграционная стойкость (как при контакте с маслами, жирами и углеводородами, так и с термопластическими материалами), хорошая устойчивость к высоким температурам и низкая летучесть. Они используются в производстве компонентов для устойчивых к миграции кабелей, трубок или мембран, контактирующих с углеводородами, пищевыми маслами и битумом
  • Пластификаторы тримеллитаты : они характеризуются отличной гибкостью при низких температурах и высокой устойчивостью к более высоким температурам; они представляют собой молекулы, которые в основном используются в производстве компонентов электрических цепей, электропроводки, салонов автомобилей и компонентов оборудования, используемых в медицине и науке.
.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *