ХиМиК.ru — ПЛАСТИФИКАТОРЫ — Химическая энциклопедия

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

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

Вязкость при 200C, мПа·с

Т-ра вспышки, 0C

Т-ра плавления, 0C

Эфиры ароматич. кислот и алифатич. спиртов

Диметилфталат

1,190

16,3

146

0-2

Диэтилфталат

1,118*

10,06*

125

-3

Дибутилфталат

1,042-1,049

19-23

175

-40

Ди (2-этилгексил)фталат (диоктилфталат)

0,988*

77-82

206

-46

Динонилфталат

0,980

113-123

_

(-28)-(-35)

Диизодецилфталат

0,954

113-123

232

-6

Дидодецилфталат

0,950

297

226

-35

Триоктилтримеллитат

0,987

286

260

-46

Эфиры алифатич. кислот и алифатич. спиртов

Диизооктиладипинат

0,922

13-15**

188

-40

Дибутилсебацинат

0,934

7-11

183

-10

Диоктилсебацинат

0,912

18-24

215

-40

Эфиры фосфорной кислоты

Трикрезилфосфат

1,165

110-120

276

-36

Трифенилфосфат

1,201

8,6

223

49 51

Три (2-этилгексил)фосфат

0,926*

13,8

210

-90

Полиэфиры

Дибутиловый эфир поли-пропиленгликольадипи-ната

1,07-1,1

300-600

200

-45

Дибутиловый эфир поли-диэтиленгликольадипи-натсебацината

1,08-1,1

450-600

200

* При 20 0C. ** При 25 оС.

Осн. потребитель 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.

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

характеристика и назначение, виды, свойства материала, правила выбора, особенности укладки

Просмотров: 47706

Пластификатор для бетона – это специальные добавки в бетон, придающие ему особые свойства Пластификаторы являются веществами, входящими в состав разнообразных полимерных материалов. Они значительно повышают эластичность и пластичность материалов в процессе переработки и использования. Чтобы разобраться, что такое пластификатор и в каких случаях целесообразно его применение, следует ознакомиться с его основными характеристиками, свойствами и особенностями использования.

Пластификатор может быть представлен минеральным маслом, хлорированным парафином, сложными или простыми маслами, а также поверхностно-активными добавками. Каждый из них предназначен для определённой сферы применения и обладает свойственными только ему особенностями, но базовые показатели и характеристики для всех пластификаторов общие.

Характеристика пластификаторов

Любой пластификатор обладает низкой степенью летучести, отличной совместимостью с материалами, химической инертностью и отсутствием запаха. Безусловно, есть исключения из правила. Например, для сульфитно-спиртовых веществ характерен резкий запах и щелочная реакция.

Кроме того, для любого пластификатора характерно свойство облегчения диспергирования всех ингредиентов, снижение температуры технологической обработки. Некоторые типы пластификаторов способствуют повышению огнеупорности, термостойкости и улучшают устойчивость к УФ-лучам.

Пластификаторы облегчают диспергирование ингредиентов, снижают температуру технологической обработки композиций, улучшают морозостойкость полимеров, но иногда ухудшают их теплостойкость

Назначение пластификаторов

В условиях строительной сферы использованию подлежат поверхностно-активные добавки, которые способны улучшать базовые характеристики готового раствора:

  • снижают процент воды в готовом растворе, что способствует улучшению характеристик уже затвердевшего вещества;
  • облегчают процесс укладки, что позволяет сэкономить энергоресурсы;
  • активизируют получение высокоподвижных бетонных смесей, поддерживая прочностные характеристики бетона;
  • повышают быстроту сцепления и прочность полученного соединения;
  • улучшают морозоустойчивость и влагонепроницаемость, минимизируя при этом образование трещин;
  • продлевают годность к использованию уже готового раствора.

В зависимости от назначения все строительные пластификаторы подразделяются на несколько основных видов.

Нужно интенсивно перемешивать раствор в процессе добавления каждой порции пластификатора

Виды пластификаторов

Современный строительный рынок предлагает обилие разнообразных пластификаторов, которые способны значительно улучшить показатели исходных материалов. Чаще всего различные виды пластификаторов используются:

  • для бетона;
  • для цементного раствора;
  • для тротуарной плитки;
  • для полимеров;
  • для тёплого пола;
  • для стяжки;
  • для ПВХ;
  • для гипса.

В зависимости от исходного состава пластификаторы могут быть в жидком либо твердом (сыпучем) состоянии  

Кроме того, в зависимости от базовых свойств пластификаторы бывают нескольких видов:

  • противоморозные;
  • воздухововлекающие и модификаторы;
  • влияющие на отвердевание – замедлители;
  • влияющие на отвердевание – ускорители;
  • для самоуплотнения растворов.

Последнее время особой популярностью пользуются современные составы – «суперпластификаторы». Они совмещают в себе характеристики, присущие отдельным видам классических пластификаторов. Такие пластификаторы являются комплексными средствами и обладают высокой степенью эффективности.

Эксплуатационные свойства пластификаторов

Для получения качественного готового раствора, следует учитывать эксплуатационные характеристики пластификатора. Свойства таких веществ таковы, что сухой пластификатор вводится в состав раствора с первой порцией воды в начале изготовления смеси. Вы можете узнать о технологии и особенностях заливки бетонного пола, прочитав соответствующую статью на нашем ресурсе.

Необходимо следить за равномерностью распределения пластификатора. Жидкая смесь описываемого вида вводится в цементный или бетонный растворы в процессе замешивания

Свойства пластификаторов способствуют увеличению прочностных характеристик бетона на тридцать процентов и уменьшают расход цемента на пять процентов, а количество используемой воды – на четверть. Грамотное применение пластификатора подразумевает выполнение всех условий, позволяющих проявить основные свойства этого вещества:

  • интенсивное перемешивание в процессе добавления каждой порции;
  • применения для замеса воды с температурой не ниже тридцати градусов;
  • раствор рабочей концентрации перед применением выдерживается сутки;
  • определение плотности рабочего раствора при температуре не ниже двадцати градусов.

Дробное дозирование пластификатора (видео)

 

Правила выбора пластификатора

На строительном рынке различают органические и неорганические пластификаторы. Неорганический вид чаще всего представлен известью и глиной, а их использование в значительной степени затрудняет приготовление рабочего раствора необходимостью дополнительных манипуляций. Органические пластификаторы для использования в растворах поступают в продажу в форме готового к применению продукта.

К наиболее качественным и распространённым кладочным пластификаторам относятся:

  • «ЦНИПС-1» – пастообразный пластификатор, получаемый нейтрализацией жирных кислот древесного пека посредством едкого натра;
  • «БС» – порошкообразный пластификатор, получаемый нейтрализацией отходов клееварочной и кожевенной промышленности посредством едкого натра, с добавлением растительных компонентов;
  • «Флегматор-1» – гидрофобизирующий состав, применяемый с ЛСТ.

В основе действия таких первых двух пластификаторов – принцип пенообразования в процессе замешивания раствора. В результате использования улучшается степень подвижности растворов и снижается их плотность, что благотворно влияет на сжимаемость.

Пластификатор выбирают в зависимости от его назначения и условий эксплуатации

Помимо кладочных, очень востребованными являются пластификаторы, используемые для улучшения характеристик штукатурного раствора. Они предотвращают образование высолов и растрескивания штукатурки, улучшают показатели морозоустойчивости и сокращают впитываемость штукатурного раствора. Сохраняя газонепроницаемость, пластификатор позволяет добиться эффекта «дышащая штукатурка». Кроме того, к положительным моментам использования относится низкая степень аллергенности и отсутствие коррозийного воздействия на арматурные конструкции.

Некоторые нюансы

  • Пластификатор может быть изготовлен самостоятельно, однако готовые составы использовать проще и они обладают стабильными характеристиками.
  • Цена на готовый пластификатор, изготовленный в заводских условиях, зависит от его состава и известности производителя.

К оригинальному, а не контрфактному пластификатору обязательно прилагается инструкция, позволяющая точно определить количество, особенности и способ применения

Пластификатор – оптимальный вариант для усовершенствования стандартного раствора к климатическим условиям и технологическим особенностям.

Влияние пластификатора на раствор (видео)

 

Наши партнёры

Основы пластификаторов | ExxonMobil Product Solutions

Пластификаторы придают гибкость применениям ПВХ. Они также привлекают неверные представления по всей цепочке создания стоимости. Сходства действительно есть, но правда в том, что пластификаторы тоже могут быть принципиально разными!

 

Лучший друг ПВХ >      ПВХ и пластификаторы: основы >

Свяжитесь с нами

Разные пластики для разных нужд

Пластмассы и полимеры, включая ПВХ, необходимы для обеспечения качества нашей жизни. Многие изделия из ПВХ должны быть гибкими и мягкими, чтобы выдерживать физические нагрузки и не ломаться. Они также должны иметь возможность принимать определенную форму для каждого приложения.

Будучи третьим по величине потребляемым полимером, ПВХ улучшает качество нашей повседневной жизни.

Мировой спрос на пластмассовые материалы, 2014 г.

Различные потребности ПВХ для разных рынков

 

Пластификаторы изменяют свойства ПВХ, создавая свойства, необходимые для каждого применения.

 Большинство изделий из ПВХ имеют срок службы от 10 до 20 лет и более. Благодаря длительному сроку службы ПВХ является идеальным материалом для таких применений, как строительство.

Что такое ПВХ?

 

ПВХ обладает всеми свойствами, необходимыми для того, чтобы сделать его широко используемым полимером. Это:

  • энергоэффективность: для производства требуется меньше энергии, чем для производства многих альтернативных пластиков 3
  • экономичный 
  • огнезащитный состав – присущая пожаробезопасность благодаря хлору 
  • долговечность: приложения имеют длительный ожидаемый срок службы 
  • универсальный, пригодный для печати и покраски 
  • адаптируется: может обрабатываться в нескольких производственных операциях
  • химически стойкий
  • перерабатываемый

Источник: Milieuvriendelijk verpakken in de toekomst (Голландский: Экологически чистая упаковка в будущем), Stichting Milieudefensie (Nl), 1991.   
4 В сообществах, где действуют программы и предприятия по сбору и переработке ПВХ .

Состав

Цепочка из ПВХ

Что такое пластификаторы?

Большинство пластификаторов представляют собой сложные эфиры, которые делают ПВХ мягким, гибким и легко поддающимся формованию

Не все пластификаторы производство процессы одинаковые

1 ExxonMobil продает DINP под торговой маркой Jayflex™
2 DINCH является товарным знаком BASF

Ортофталаты или терефталаты

Молекулярная масса

Как пластификатор делает ПВХ гибким?

Пластификация заключается в создании сильного взаимодействия между ПВХ и пластификаторами.

Как бы вы оценили содержание этой страницы?

Влияние пластификатора на гелеобразование мягкого полимера

. 1986 г., май; 65(5):634-42.

дои: 10.1177/00220345860650050101.

Д. В. Джонс, Э. Дж. Сутоу, Б. С. Грэм, Э. Л. Милн, Д. Э. Джонстон

  • PMID: 3457816
  • DOI: 10.1177/00220345860650050101

Д. В. Джонс и соавт. Джей Дент Рез. 1986 май.

. 1986 г., май; 65(5):634-42.

дои: 10.1177/00220345860650050101.

Авторы

Д. В. Джонс, Э. Дж. Сутоу, Б. С. Грэм, Э. Л. Милн, Д. Э. Джонстон

  • PMID: 3457816
  • DOI: 10. 1177/00220345860650050101

Абстрактный

Была проведена оценка мягких полимерных гелевых систем того типа, которые используются в качестве прокладочных материалов для краткосрочных зубных протезов. Цель исследования состояла в том, чтобы определить влияние на прочность геля и время гелеобразования изменений в составе жидких пластификаторов. Сополимеры поли(этилметакрилата) смешивали с комбинациями этилового спирта и сложных эфиров дибутилфталата (DBP), бутилфталибутилгликолята (BPBG) и бензилсалицилата (BS). Относительную скорость гелеобразования полимерных композиций пластификатора определяли с помощью возвратно-поступательного реометра. Установлено, что скорость гелеобразования быстро увеличивается с увеличением содержания этилового спирта. Значительно более короткие времена гелеобразования также были обнаружены с жидкостями, содержащими сложные эфиры с более низкой молекулярной массой. Была обнаружена линейная зависимость между содержанием этилового спирта и логарифмом времени гелеобразования. Сложные эфиры с более высокой молекулярной массой давали самый прочный гель. Была обнаружена линейная зависимость между временем гелеобразования (логарифм) и прочностью на прокол в течение семи дней. Было обнаружено, что соотношение полимера и жидкого пластификатора оказывает очень значительное влияние на прочность на прокол и время гелеобразования. Было обнаружено, что молекулярная масса или молекулярный объем сложноэфирных пластификаторов оказывают большее влияние на гелеобразование, чем параметр когезионной энергии. Было обнаружено, что сильная полярная связь этилового спирта оказывает значительное влияние как на скорость образования геля, так и на последующую прочность геля. Данные показывают, что контролируемые изменения характеристик пластичности и прочности геля стоматологических мягких полимерных систем могут быть сделаны для удовлетворения различных клинических требований к протезированию.

Похожие статьи

  • Начальный поток кондиционеров для тканей — влияние состава и структуры на гелеобразование.

    Мурата Х., Иванага Х., Шигето Н., Хамада Т. Мурата Х. и др. J Оральная реабилитация. 1993 март; 20(2):177-87. doi: 10.1111/j.1365-2842.1993.tb01600.x. J Оральная реабилитация. 1993. PMID: 8468628

  • Исследование in vivo и in vitro потери пластификатора из мягких полимерно-гелевых материалов.

    Грэм Б.С., Джонс Д.В., Сутоу Э.Дж. Грэм Б.С. и соавт. Джей Дент Рез. 1991 г., май; 70 (5): 870-3. дои: 10.1177/00220345910700050101. Джей Дент Рез. 1991. PMID: 2022769 Клиническое испытание.

  • Прочность геля и скорость гелеобразования мягких полимеров.

    Джонс Д.В., Сутоу Э.Дж., Грэм Б.С. Джонс Д.У. и др. Дент Матер. 1991 г., апрель 7(2):138-44. doi: 10.1016/0109-5641(91)

  • -3. Дент Матер. 1991. PMID: 1936643

  • Вязкоупругость кондиционеров тканей зубов при золь-гель переходе.

    Мурата Х., Чимори Х., Хамада Т., Маккейб Дж. Ф. Мурата Х. и др. Джей Дент Рез. 2005 г., апрель; 84 (4): 376-81. дои: 10.1177/154405910508400416. Джей Дент Рез. 2005. PMID: 15790747

  • Последние достижения в области кондиционеров тканей для протезирования: обзор.

    Дороцка-Бобковска Б., Медыньски Д., Прылински М. Дорока-Бобковска Б. и соавт. Adv Clin Exp Med. 2017 июль; 26 (4): 723-728.