Пластификаторы что это такое: характеристика и назначение, виды, свойства материала, правила выбора, особенности укладки

Содержание

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

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

Также читайте материалы:

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)

 

что это такое и для чего он нужен

Пластификаторы пользуются большой популярностью в современной технологии строительства. Они повышают пластичность строительных смесей, улучшают их эксплуатационные характеристики.

Что такое пластификатор?

Пластификатор — это специальная добавка для бетона, которая обеспечивает дополнительную пластичность раствора, его текучесть и подвижность.

Область применения бетона настолько широка, что охватывает все направления в строительстве, начиная от жилых многоэтажных домов и заканчивая мостами и плотинами. Нередко сооружения подвергаются резким перепадам температуры и влажности, должны выдерживать любые атмосферные явления. Сам процесс строительства также проходит разным погодным условиям: жара, дождь или мороз. При этом важно, чтобы качество бетонного состава обеспечивало прочность конструкций. Этому способствует применение добавок.

Для чего нужен пластификатор?

Часто в строительных целях необходим бетон в жидкой форме. Его удобно использовать для заливки опалубки и прочих узких элементов. Высокая плотность бетона не позволяет в полной мере его использовать. А разжижение бетона водой меняет его физические характеристики, снижает прочность конструкции и срок ее эксплуатации. Поэтому в качестве размягчителя бетона используются специальные вещества – пластификаторы.

Пластификатор — это добавка в бетоны и цементные растворы, позволяющая увеличить текучесть и пластичность смеси

Пластификат улучшает такие показатели качества бетона:

  • Текучесть. Сам по себе бетон малоподвижен и обладает пустотами в структуре. Смесь увеличивает подвижность раствора.
  • Снижает паропроницаемость, водопроницаемость и улучшает морозоустойчивость.
  • Прочность и быстроту сцепления соединений.
  • Увеличивает срок использования готовой бетонной смеси.

Как влияет пластификатор на эксплуатационную прочность бетонного раствора?

Благодаря свойствам пластификатов увеличиваются прочностные характеристики бетонного раствора, снижается расход цемента и воды в готовой смеси. С помощью добавления вещества свойство адгезии бетонных смесей увеличивается. Это означает, что раствор застывает равномерно, не появляются расслоения и холодные швы, он обладает хорошим сцеплением с металлической арматурой. Улучшение таких свойств бетона позволяет получить смесь высокой прочности с длительным сроком эксплуатации.

В каких количествах добавляется пластификатор в цементный состав для стяжки?

Смеси применяются не только в составе бетона, но и других строительных смесях. Они получили широкое распространение в растворах для плитки и стяжки по обогреваемому полу. Такая смесь позволяет получить ровную поверхность с меньшими затратами времени и сил. Однородная структура раствора и отсутствие пузырьков воздуха упрощает процесс стяжки пола.

Водоцементное соотношение напрямую влияет на конечное качество и прочность растворов и бетонов

Сейчас применение пластификаторов стало настолько популярным, что на рынке строительных материалов появился широкий ассортимент пластификаторов с разным составом и концентрацией. Каждый производитель указывает, какое количество раствора необходимо добавить в готовую смесь для получения ее лучшей консистенции. Обычно, массовая часть пластификатора в готовой строительной смеси составляет 0,15-0,3%.

Пластификат – целесообразность применения при бетонировании и устройстве стяжки

Добавки могут использоваться в растворах как для наружных, так и внутренних работ. Если наружные работы без пластификата просто невозможны, то при внутренней отделке он улучшает имеющие свойства смеси. Стяжка пола равномерно распределяется по горизонтальной поверхности, быстро сохнет, имеет однородную структуру, хорошо выдерживает изменения температуры и влажности.

Пластифицирующие добавки и стяжка по обогреваемому полу

Обустройство теплого пола обязательно сопровождается заливкой стяжки. В используемую смесь необходимо добавлять пластификат.

В зависимости от условий, при которых осуществляется заливка основания для теплого пола, добавка может менять разные свойства смеси:

Дозировка пластификатора у каждого производителя разная, зависит она от концентрированности каждого отдельно взятого продукта

  • Ускорять затвердевание.  В условиях пониженной температуры процесс затвердевания стяжки пола замедляется, поэтому в нее целесообразно вводить добавки, ускоряющие такой процесс.
  • Замедлить гидратацию. Если необходимо увеличить срок использования готовой строительной смеси, то в нее вводятся добавки, замедляющие процесс затвердевания.
  • Повысить механические свойства.
  • Улучшить теплофизические свойства.
  • Позволяет создать стяжку пола с минимальной толщиной покрытия.

Доступные варианты замены пластификатора

Обычно, пластификаторы предлагаются производителем в виде готовой смеси, которую можно купить в любом строительном магазине. В то же время многие подручные материалы обладают теми же свойствами, которые есть в данной добавке. Возможно приготовление своими руками строительного раствора с применением бытовых пластификатов.

Можно добиться повышения устойчивости строительной смеси к разным видам нагрузок, используя:

  • Жидкое мыло, шампунь или моющее средство для посуды. Добавление жидкого мыла продлевает срок затвердевания бетонной смеси. Это актуально для длительной транспортировки готового раствора или продолжительной заливки бетоном сложных элементов.
  • Гашеная известь. Ее добавление в раствор улучшает его пластичность. Кроме того, гашеная известь обладает бактерицидными свойствами.
  • Клей ПВА. Раствор с добавлением клея обладает высокими гидроизоляционными свойствами и повышенной прочностью.

В бетонный раствор можно добавить жидкое мыло

Применение подручных средств возможно лишь в том случае, если промышленный пластификатор недоступен для использования. Важно соблюдать необходимую пропорцию веществ. Кроме того, если раствор создается своими руками, нужно учитывать свойства компонентов смеси, возможность их сочетания и прочие факторы.

Рекомендации по применению

Каждая стройка имеет свои особенности, где нужно учитывать сложность конструкций, высотность здания, климатические условия на этапе строительства и в процессе эксплуатации. Любая строительная смесь имеет свое назначение и должна использоваться при определенных условиях.

Используя пластификаты, нужно знать, что каждый из них выполняет свои функции. Поэтому в момент выбора необходимо изучить инструкцию по применению и соблюдать рекомендации производителя по дозировке. Если планируется строительство дома зимой, то средство должно снизить температуру замерзания воды, входящей в состав бетонной смеси. При отрицательной температуре воздуха, добавки пластификата в раствор может быть недостаточно для равномерного застывания смеси. В таком случае можно делать прогрев бетона сварочным аппаратом.

Все разновидности фундамента делаются с использованием пластификатов, они усиливают конструкцию основания здания. Цокольный этаж в частном доме имеет прямой контакт с грунтом, поэтому должен обладать высокими гидроизоляционными свойствами. Именно для этого в цементный раствор цокольного этажа всегда вводятся добавки пластификатов.

Если планируется строительство своими руками, то полезно самостоятельно изучить блоги о том, какой раствор нужен для кладки кирпича, как вязать арматуру крючком. Есть некоторые правила, которые позволят избежать типичных ошибок в строительстве. Одна из них – неправильно установленные пластиковые окна. На этапе монтажа ошибки не видны. Они становятся заметными во время эксплуатации окон при минусовой температуре. На стеклах появляется конденсат, окна пропускают холодный воздух в помещение.

Исправить ошибки монтажа поможет утепление пластиковых окон, о котором можно подробно почитать на нашем сайте.

Подводим итоги

Перед началом строительных мероприятий полезно расписать весь объем предполагаемых работ. Из него сразу можно выделить те, что будут проводиться самостоятельно. На них и следует делать основной упор: почитать литературу, а также изучить ассортимент строительных материалов, предлагаемых современным рынком.

На сегодняшний день, помимо пластификатов, можно приобрести суперпластификаторы, имеющие в составе новые вещества. Они обладают повышенными эксплуатационными характеристиками. Целесообразность их использования оценивается исходя из сложности конструкции и условий строительства.

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.

назначение, характеристика, виды, свойства материала

Дата: 21 сентября 2017

Просмотров: 5136

Коментариев: 0

При выполнении мероприятий по возведению зданий, а также при устройстве стяжки для обогреваемого пола применяется бетон, главными эксплуатационными свойствами которого являются прочность и степень подвижности. С целью сохранения целостности бетонного массива после твердения, а также повышения устойчивости при тепловых процессах, в цементный состав на этапе приготовления добавляется пластификатор, повышающий его эластичность. Введение пластифицирующих добавок препятствует образованию трещин и повышает теплофизические характеристики бетона.

Что такое пластификатор

Многие слышали строительный термин «пластификатор». Что это такое, к сожалению, знают не все. Итак, пластифицирующие добавки представляют собой составы специального назначения, которые добавляются в смесь с целью улучшения ее эксплуатационных свойств. Результат их введения – модификация бетона. При этом повышается текучесть, увеличивается порог морозостойкости и обеспечивается нормальное протекание процессов гидратации.

Пластификаторы для бетона – это материалы на основе полимерных веществ для сухих и жидких бетонных смесей

Специальные добавки предлагаются строительными магазинами в различных видах:

  • жидком;
  • порошкообразном.

Каждый вид добавок необходимо правильно смешивать с водой. Пропорции регламентируются производителем и указываются на упаковке. Модифицированная смесь с пластифицирующими компонентами содержит меньшее количество влаги. Это значительно улучшает ее качество, облегчает процесс кладки и ускоряет производство работ по заливке стяжки.

Для чего нужен пластификатор

Введение пластифицирующих ингредиентов в бетонный состав позволяет поддерживать оптимальную концентрацию воды, что положительно сказывается на эксплуатационных свойствах. С повышением текучести возрастает пластичность смеси и, соответственно, повышается плотность, а также прочностные характеристики. Эти свойства особенно актуальны при производстве стяжки для обогреваемого пола, теплопроводность которой возрастает при увеличении удельного веса.

Пластификатор – это специальный ингредиент, добавленный в бетонную смесь. При решении ряда строительных задач он необходим, так как помогает выполнить ряд задач.

Пластификатор призван изменить или скорректировать свойства чистого бетона, улучшить его эксплуатационные характеристики не только на стадии заливки, но и готового материала

Его введение обеспечивает:

  • повышение текучести смеси;
  • снижение концентрации воды в цементной смеси;
  • увеличение прочности бетонного монолита;
  • улучшение связи бетона с арматурным каркасом;
  • предотвращение насыщения влагой бетонного массива;
  • стойкость к температурным колебаниям;
  • снижение усадки после окончательного твердения состава.

В результате введения модификаторов достигается также:

  • однородность бетонной смеси, которая не расслаивается при строительных работах;
  • целостность затвердевшего монолита, который не покрывается сетью трещин;
  • возможность увеличить время хранения готового состава до начала использования;
  • облегченное заполнение форм и снижение трудоемкости кладки.

Основные достоинства применения пластифицирующих добавок:

  • уменьшение толщины заливаемой смеси за счет ее повышенной плотности;
  • обеспечение надежной защиты элементов обогрева благодаря увеличенному удельному весу и прочности монолита;
  • снижение внутренних усилий, которые могут возникать в массиве при температурном расширении;
  • отсутствие необходимости применения самовыравнивающихся смесей, благодаря высокой эластичности модифицированной смеси.

Не сомневайтесь, принимая решение использовать пластификатор, что это важная добавка, поможет улучшить эксплуатационные свойства рабочего состава.

Специальные добавки повышают свойство адгезии бетонных смесей с металлической арматурой и между компонентами бетона

Как влияет пластификатор на эксплуатационную прочность бетонного раствора

Бетонные смеси, могут использоваться для заливки стяжки, выполнения кладки или формирования фундаментов зданий. Независимо от их назначения, введение модифицирующих компонентов улучшает свойства бетонного состава, в том числе и его прочностные характеристики.

К застывшему бетону, применяемому для решения определенных строительных задач, предъявляются конкретные требования. В частности, важно обеспечить целостность и прочность стяжки, предназначенной для обогреваемого пола. В бетонной стяжке не допускаются трещины, нарушающие целостность массива. Они создают воздушную прослойку, снижающую эффективность обогрева и способную вызвать выход из строя нагревательного элемента.

Повышение прочностных свойств смеси при введении пластифицирующих компонентов достигается следующим образом:

  • специальные добавки повышают плотность смеси, в которой затруднено образование воздушных пор;
  • пластификаторы снижают содержание воды, что повышает способность бетона сохранять целостность при механическом воздействии;
  • благодаря повышению эластичности упрощается процесс заливки, смесь равномерно заполняет объем и снижается вероятность образования воздушных пустот.

Соотношение цемента и воды, содержащихся в бетоне, определяет его качество и прочность. Нормальное протекание процесса гидратации требует введения всего 250 г воды на один килограмм цемента. В реальных условиях вводится увеличенный объем жидкости, который превышает почти в два раза нормативный показатель. Ведь с жидкой фракцией строителям более удобно работать.

Суперпластификаторы – повышают подвижность и пластичность раствора и при этом делают его водонепроницаемым, снижают паропроницаемость

Значительная концентрация воды только повышает подвижность смеси и не влияет на процесс твердения. Кроме того, увеличенное содержание влаги снижает качество состава и уменьшает его удельный вес. Введение пластифицирующих добавок позволяет повысить прочностные свойства бетона, за счет снижения объема вводимой воды.

В каких количествах добавляется пластификатор в цементный состав для стяжки

Предприятия-изготовители пластифицирующих компонентов указывают на упаковке необходимую дозировку, обеспечивающую достижение требуемых механических свойств бетонной смеси.

Количество вводимого пластификатора определяется расчетным путем с учетом общего объема раствора и вида добавок:

  • концентрация пластифицирующих добавок в жидкой консистенции составляет 1–1,5% в зависимости от марки материала. Жидкий пластификатор предварительно смешивается с водой и добавляется в процессе приготовления состава из расчета 0,5–0,75 л на мешок цемента;
  • добавление сухих ингредиентов производится аналогичным образом за исключением подготовительной операции по смешиванию. Порошкообразный компонент перемешивается с водой в пропорции 1:2 с последующим смешиванием с цементом.

Применение строительного миксера значительно облегчает процесс перемешивания. Готовый бетон отстаивается на протяжении получаса, после чего он может использоваться.

При подготовке раствора бетона с добавлением пластификаторов особенно важно придерживаться рекомендаций производителя пластификатора

Пластификат – целесообразность применения при бетонировании и устройстве стяжки

Застройщики интересуются, необходимо ли применять пластификатор при формировании напольной стяжки и осуществлении мероприятий по бетонированию. Профессиональные строители заверяют, что введение пластифицирующих компонентов не является обязательным, однако его целесообразно осуществлять.

Применение модификаторов повысит эластичность раствора, который легче будет укладываться и равномерно заполнять объем. Кроме того, благодаря увеличенному удельному весу, возрастет прочность бетона и уменьшится вероятность образования трещин.

Пластифицирующие добавки и стяжка по обогреваемому полу

При выполнении мероприятий по формированию стяжки для теплого пола желательно применять модифицирующие добавки, которые позволяют обеспечить:

  • повышение механических свойств;
  • улучшение теплофизических характеристик;
  • снижение потребности в воде;
  • уменьшение толщины покрытия.

По назначению можно встретить составы для использования в бетоне под:системы теплого пола

В зависимости от особенностей выполнения строительных работ по выполнению стяжки применяются различные типы модифицирующих добавок:

  • ускоряющие твердение. Данные модификаторы актуальные при необходимости выполнения работ за ограниченное время, а также при пониженной температуре. На холоде медленно происходит процесс твердения и это можно компенсировать с помощью введенного ускорителя;
  • замедляющие гидратацию. Применяются при необходимости длительной транспортировки бетонного раствора или невозможности выполнения строительных мероприятий по ряду причин. Введение модификаторов позволяет продлить время твердения;
  • морозостойкие. Обеспечивают возможность выполнения работ по бетонированию при отрицательной температуре с сохранением эксплуатационных характеристик бетонного раствора. Принцип действия основан на снижении температуры, при которой происходит замерзание воды.

Главной характеристикой, обеспечивающей эффективность стяжки обогреваемого пола, является ее степень теплопроводности. С возрастанием удельного веса раствора и его эксплуатационных характеристик повышается теплопроводность, что достигается введением пластифицирующих добавок.

Доступные варианты замены пластификатора

При самостоятельной подготовке пластифицирующих компонентов для бетона необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  • экологическую чистоту модификатора, который не должен отрицательно воздействовать на здоровье людей;
  • стойкость к взаимодействию с компонентами, содержащимися в цементном растворе;
  • сохранение свойств присадки, которая не должна улетучиваться при гидратации цемента;
  • температуру использования, соответствующую фактическим условиям на рабочей площадке.

Наиболее простым способом улучшения свойств кладочного состава является добавление жидкого мыла или стирального порошка

Подготовить пластифицирующие добавки для цементного раствора можно самостоятельно, применяя различные вещества, используемые в быту:

  • гашеную известь;
  • порошок для стирки;
  • моющее средство для посуды;
  • шампунь или жидкое мыло;
  • клей ПВА;
  • яичный белок.

В зависимости от особенностей применяемых материалов, изменяется рецептура. Учитывая бытовое происхождение применяемых в качестве пластификаторов веществ, проблематично точно определить их дозировку.

Самостоятельно добавляя пластификатор в раствор, соблюдайте следующие рекомендации:

  • известь следует перемешать с бетоном в равных соотношениях для выполнения работ внутри помещения. При выполнении наружных мероприятий гашеная известь должна составлять пятую часть от массы портландцемента. Введение извести улучшает пластичность раствора, а также его бактерицидные свойства;
  • порошок для стирки, применяемый в качестве модификатора, следует разбавить водой. Он водится в количестве 100–150 г на 50 кг цемента. Введение стирального порошка позволяет продолжительно транспортировать подготовленный раствор, благодаря замедлению гидратации цемента;
  • обычный шампунь или мыло в жидком состоянии вводятся на стадии затворения в объеме 200 г на один мешок цемента. Присадки продлевают на 4–5 часов твердение раствора, что удобно при выполнении увеличенных объемов бетонных работ;

  • клей на поливинилацетатной основе также добавляется в бетонный раствор. При добавлении 200 г клеящего состава на ведро раствора, можно повысить устойчивость бетона к воздействию проникающей влаги.

При попытке сэкономить денежные средства и при использовании пластификаторов бытового происхождения возникают определенные проблемы:

  • появление солевых разводов на поверхности бетона;
  • повышенная усадка плотного состава;
  • интенсивное пенообразование при выполнении замеса с помощью смесителя.

При выполнении серьезных строительных мероприятий желательно использовать модификаторы, изготовленные по промышленной технологии. Это гарантирует обеспечение необходимых свойств раствора и его эксплуатационных характеристик.

Подводим итоги

Решение о применении пластифицирующих добавок принимается индивидуально в зависимости от специфики выполнения строительных работ. Для обеспечения эксплуатационных характеристик бетона следует применять модификаторы проверенных производителей и соблюдать рецептуру при подготовке раствора. Введение добавок позволяет улучшить свойства бетона и облегчить процесс выполнения строительных работ.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Что такое и зачем нужен пластификатор для бетона, его заменители — как добавлять пластификатор.

Современные требования к качеству и рентабельности строительства делают необходимым использование новых материалов и технологий, внедрение улучшений в, казалось бы, незыблемые процессы. Один из таких примеров – приготовление бетона и различных цементных растворов, где применение пластификаторов позволило улучшить свойства материала, значительно уменьшить влияние человеческого фактора на конечный результат.

Что такое пластификатор и что он даёт?

Итак, что такое пластификатор для бетона?! Это специальная добавка в различные марки бетона и цементные растворы, увеличивающая текучесть и пластичность смеси при снижении соотношения воды и цемента в растворе. Благодаря этому увеличивается конечная прочность и плотность бетона или раствора.

Пластификаторы поставляются в виде жидкостей или порошков. Независимо от формы, в их состав входят:

  • Поверхностно-активные вещества, непосредственно влияющие на текучесть бетона и позволяющие уменьшить потребный объём воды.
  • Минеральные и полимерные добавки для повышения пластичности и адгезии бетона, его прочности после застывания.

Ответ на вопрос — зачем пластификатор необходим, следует начать с процесса приготовления смеси, а именно водоцементного соотношения. Фактически, для получения качественного материала достаточно добавления 25 литров воды на 100 кг цемента, но для транспортировки и заливки в опалубку необходимо увеличить его текучие свойства.  Для этого добавляется примерно в два раза больше воды, чем требуется для гидратации цемента, что негативно влияет на прочность и способствует образованию трещин и пр. дефектов.

Главная задача пластификатора – сделать раствор более пластичным при уменьшении содержании воды. Благодаря этому:

  • Увеличивается прочность бетона и др. цементных растворов.
  • Уменьшается расход воды и цемента.
  • Повышаются морозостойкость бетона, его влагонепроницаемость, стойкость к образованию трещин.
  • Уменьшается усадка бетона при застывании.
  • Увеличивается сопротивление бетона к коррозии, повышается адгезия с арматурой.
  • Снижаются затраты на вибрационные работы. В отдельных случаях их можно полностью исключить.
  • Возможность бетонирования сложных конструкций, с плотным содержанием армирующих материалов, узких опалубок и т. д.

Как использовать и разводить пластификатор

Не существует и не может существовать универсального ответа — как добавлять пластификатор. Каждый производитель самостоятельно определяет содержание добавок в собственном продукте что, соответственно, изменяет и расход на объём смеси. Поэтому очень важно изучить рекомендации производителя и строго их придерживаться при производстве раствора.

Универсальным можно считать требование разбавлять пластификатор водой перед добавлением в раствор. В зависимости от требуемых свойств раствора можно определить и расход пластификатора на основании содержания в нем поверхностно-активных веществ – от десятых долей до 2-3% от общего объёма.  Расход пластификаторов зависит и от места производства смеси. При необходимости транспортировки расход пластификаторов необходимо увеличить, при приготовлении непосредственно перед заливкой – уменьшить до значения необходимого для поддержания водоцементного соотношения.

Заменители пластификаторов

Справедливости ради остановимся и на заменителях пластификаторов. Наиболее распространенными кустарными методами является добавление моющих средств или стиральных порошков – бытовой химии содержащей поверхностно активные вещества.

Следует предостеречь, заменить пластификатор можно лишь в том случае, если знаете точное содержание веществ и все побочные эффекты. Заменители, как правило, добавляются на глаз ложками или спичечными коробками, а побочным эффектом бытовой химии является образование пены, что ведёт к образованию пор и уменьшению прочности конструкции. Есть и фосфатные добавки ведущие к появлению высолов. Специализированные смеси не содержат вредных веществ, а их применение регламентировано инструкцией производителя, что позволяет достичь максимального эффекта.

Что такое пластификаторы для бетона и чем их можно заменить

2

0

10 Октября 2016

Множество современных сооружений построено из бетона. Однако классический вариант приготовления бетонной смеси не всегда удовлетворяет строителей, поскольку им приходится работать в разных условиях: при плохой погоде, при заморозках, при жаре. Иногда приходится заливать бетонную массу в узкие опалубки и труднодоступные места, чтобы получить монолитную конструкцию. Обычный бетон, изготовленный по всем правилам, может не выполнять поставленные задачи, осложняя работу строителей и замедляя весь процесс строительства. Поэтому современные производители строительных смесей применяют так называемые добавки для бетона, призванные улучшить качество состава, улучшить его характеристики и расширить области применения.

Что такое пластификаторы для бетона

Пластификаторы для бетона представляют собой особые добавки, которые позволяют придавать бетонной смеси больше пластичности, текучести, подвижности. Постепенно пластификаторы вытесняются суперпластификаторами, более современными добавками, однако принцип их действия одинаков.

Жидкий бетон может потребоваться не только для заливки узких опалубок, но и при использовании бетононасоса, который просто не сможет работать со слишком плотным бетоном. Обычно, чтобы добиться большей пластичности бетона, к смеси добавляют большее количество воды. Нарушение водного баланса приводит к тому, что полученная конструкция теряет в качестве и прочности, а значит, существенно страдает долговечность изделия. При испарении лишней воды в конструкции останется много ничем не заполненных пустот, и уменьшится прочность бетона на сжатие.

Чтобы железобетонные конструкции оставались прочными и надежными, необходимо использовать минимальное количество воды, необходимое лишь для правильной гидратации цемента и для замешивания бетона. Дополнительной текучести можно добиться путем добавления пластификаторов, которые замечательно справляются с поставленной задачей.

Пластификаторы считаются самым востребованным типом добавок для бетонных конструкций, так как они выполняют важные функции:

  • повышают пластичность бетонной смеси;
  • позволяют экономить цемент, используемый в растворе. Специалисты утверждают, что при добавлении пластификаторов потребность в цементе снижается на пятнадцать процентов, что немаловажно с точки зрения строительства в крупных масштабах;
  • повышают морозостойкость бетона до уровня F 350;
  • понижают вероятность образования трещин в монолитных конструкциях;
  • снижают усадку бетонной массы в процессе твердения;
  • улучшают показатели прочности на сжатие и прочности всей конструкции в целом;
  • улучшают показатели водонепроницаемости, за счет увеличения плотности состава;
  • улучшают показатели сцепляемости смеси и арматуры, которая входит в состав конструкции;
  • возможность экономии не только на цементе, но и на электричестве, которое необходимо для пропаривания и поддержания особой температуры в камерах. Благодаря применению пластификаторов время пропаривания сокращается, а температура в камерах снижается.

Минусом применения пластификаторов является увеличение сроков твердения бетона, поэтому сроки строительства могут увеличиться. Это стоит учитывать при добавлении пластификаторов к бетону. Однако эту проблему можно легко решить путем добавления к массе ускорителей твердения бетонной смеси, которые компенсируют недостатки добавки. Но даже этот недостаток может стать одновременно и преимуществом, так как замедление схватывания будет полезно в том случае, если готовый бетон придется транспортировать на далекие расстояния.

На заметку: Для правильного приготовления бетона пластифицирующие добавки следует добавлять не к готовой смеси, а к воде, которая будет использоваться для замешивания строительного состава. В противном случае, пластификатор может распределиться по бетонной массе неравномерно.

Чем заменить пластификатор для бетона

Для домашнего строительства можно использовать самодельные «пластификаторы», которые, по отзывам специалистов, также справляются с поставленной задачей: увеличить пластичность, не ухудшая качество готового изделия. В табличке мы представим возможные варианты для замены пластификаторов, которые вы можете использовать при замешивании бетонной массы.

Добавка, заменяющая пластификатор

Расход материалов
Клей ПВА На ведро готового раствора вам понадобится около 200 мл клея ПВА. Данная добавка улучшит пластичность смеси, сделает ее более прочной и влагостойкой.
Стиральный порошок Порошок для стирки, который имеется в каждом доме, может также стать так называемым «пластификатором». 150 г порошка, растворяются в теплой воде, а затем вводятся в цементную смесь. При этом количество цемента составляет 50 кг.
Шампунь или жидкое мыло

На мешок цемента при замешивании бетона вам понадобится 200 мл шампуня или жидкого мыла.

Гашеная известь Гашеная известь добавляется к бетонной смеси в количестве 20 процентов от общей массы раствора. Она добавляет бетонной массе подвижность и антибактериальные свойства. Такому бетону не будет страшен грибок.

Преимущества использования наших материалов

Одним из самых известных производителей пластификаторов для бетона является российская компания Полипласт. На четырех заводах, оснащенных по последнему слову техники, производят высококачественные химические добавки для бетонов, цементов, строительных растворов, керамики и т.д. Заводы компании Полипласт имеют сертификаты качества, которые соответствуют международным стандартам, и которые были выданы немецким сертификационным центром.

В строительном интернет-магазине Триколор вы можете купить пластификаторы для бетона Полипласт, а также ускорители и замедлители твердения бетона, противоморозные добавки, и не сомневаться в качестве купленных товаров.  

Пластификатор для бетона — что это такое и как изготовить его своими руками

Бетон используют во всех областях современного строительства: промышленном, гражданском, гидротехническом, дорожном. При работе в жару, мороз, ветер, долгой транспортировке, больших технологических перерывах качество смеси и готового монолита ухудшаются. Укладка классического бетона затруднительна при узких опалубках, густом армировании, сложных геометрических формах сооружений.

Чтобы минимизировать влияние внешних факторов при производстве бетонных работ, улучшить качество раствора, облегчить укладку в опалубку, в состав смеси вводят добавку — пластификатор для бетона.

Что такое пластификатор?

Химические вещества из органических и неорганических соединений, изменяющие пластические свойства бетонных смесей, появились в 80-ых годах прошлого столетия в СССР. Этому способствовали усиленные темпы строительства и возросшая потребность в материалах с улучшенными характеристиками.

Классический бетон не соответствовал новым требованиям. Чтобы увеличить пластичность смеси, добавляли большое количество воды. Это приводило к ухудшению качества конечного продукта.

Лишняя влага, испаряясь, оставляет в теле бетона полости. Это приводит к потере прочности, морозостойкости и влагонепроницаемости. Образуются трещины, материал дает большую усадку.

Полученные учеными добавки пластификаторы позволили уменьшить количество воды для приготовления и одновременно улучшить подвижность бетонной смеси.

Раствор хорошо заполняет пустоты в опалубках даже при плотном армировании, проникает в мельчайшие полости конструкции. Его легче перемешивать, он имеет более однородную структуру.

В строительстве применяют следующие виды пластификаторов:

  • разжижитель С-3;
  • лигносульфонаты;
  • «Дофен»;
  • полимерный фенол;
  • последрожжевую барду;
  • отходы производства щелочи и кислот;
  • смолу МФ-АР;
  • поверхностно-активные добавки ЛХД.

К добавкам предъявляют требования:

  1. Безопасности для окружающей среды;
  2. Нетоксичности для людей;
  3. Устойчивости к внешним воздействиям;
  4. Соответствия качеству и сроку годности.

Для чего нужен пластификатор в бетоне

Чтобы определить, для чего нужен пластификатор и как отражается его использование для бетона, проводились опыты в лабораториях и исследования на строительных площадках.
Применение пластифицирующих добавок приводит к положительным эффектам:

  • Уменьшает расход цемента на 15-20%.
  • Увеличивает на 25% прочность готового бетона.
  • Замедляет схватывание и твердение. При отдаленности объекта от бетонно-растворного узла это необходимо. Если свойство нужно нейтрализовать, добавляют ускорители или используют комплексный суперпластификатор.
  • Повышает плотность, водонепроницаемость бетона.
  • Увеличивает морозостойкость смеси.
  • Уменьшает расслоение при долгой транспортировке и укладке.
  • Адгезия в армированных конструкциях возрастает на 50%.
  • На бетонной поверхности не образуются трещины.

Пластификаторы улучшают качества лежалых цементов, продлевают срок использования готового раствора. Конструкции из бетона с присадками меньше усаживаются при твердении.

С использованием пластифицирующих добавок возводят:

  • монолитные сооружения с густым армированием — высотные здания, опоры мостов;
  • конструкции в сложной опалубке;
  • узкие участки, кольца, трубы;
  • монолитные изделия — плиты, панели, перемычки;
  • объемные фундаменты;
  • объекты, где требуются минимальные сроки набора прочности.

Очень широко применяют пластификаторы в изготовлении сборного железобетона. Пластичные качества смеси в сочетании с ранней прочностью повышают производительность технологических линий.

Разновидности

Согласно ГОСТ 24211-91 добавки делят на виды в зависимости от назначения:

  • Водоредуцирующие 1-4 групп — снижают расход воды на 5-20%. Повышают водонепроницаемость бетона на 1-4 марки, прочность на 5-40%, морозостойкость на 1-5 марок.
  • Стабилизирующие — сохраняют подвижность и однородность раствора при транспортировке, перекачке и укладке, препятствуют расслоению смеси.
  • Ускорители твердения — уменьшают время застывания раствора на 25 %. Набор прочности в первые сутки — более 20% от марочной. Применяют в заводских условиях для ускорения формовки и выдержки железобетонных изделий, на строительных площадках — при отрицательных температурах. Расход цемента уменьшается на 10-15%.
  • Замедлители — используют при больших объемах бетонирования, чтобы уменьшить количество стыков, «рабочих швов». Увеличение времени схватывания необходимо при длительных перерывах в работе, дальних транспортировках.
  • Гидрофобизирующие — вовлекают в смесь при затворении пузырьки воздуха, которые равномерно распределяются по объему и снижают поверхностное натяжение воды. Возрастает пластичность и подвижность раствора. Добавка пластификатора придает водоотталкивающие свойства поверхности бетона.

По составу пластификаторы делятся на органические и неорганические.

По классу назначения:

  • Моно добавки — соединения с узконаправленным действием, часто имеют побочный нежелательный эффект;
  • Комплексные — совмещают несколько однокомпонентных присадок для устранения отрицательного влияния на бетонную смесь какой-либо из них, расширения области применения.

Комплексные добавки разделяют на пять групп:

  1. Смеси поверхностно-активных веществ гидрофильно-гидрофобного действия;
  2. Смеси ПАВ и электролитов, ускоряющих схватывание и твердение;
  3. Электролиты, сочетают несколько компонентов, увеличивают коррозионную стойкость стали;
  4. Суперпластификаторы, обладают дополнительным воздухововлекающим свойством;
  5. Добавки широкого действия, придают устойчивость бетонам при эксплуатации в агрессивных средах.

Пластификаторы производят в виде кристаллических порошков, суспензий, жидкостей, паст и монолит-глыб.

Можно купить готовые пластификаторы для бетона или приготовить своими руками.

Самостоятельное изготовление

Индустрия строительных материалов предлагает широкий выбор добавок, но пластификатор для бетона гораздо дешевле изготовить своими руками. В качестве обогащающего ингредиента используют безопасные нетоксичные вещества:

  • моющие средства — жидкость для мытья посуды, стиральные порошки, шампуни, жидкое мыло;
  • известь-пушонку;
  • клей ПВА.

Моющие средства сначала растворяют в воде. Пропорциональное соотношение — 100-150 г порошка или 200-250 мл жидкого мыла на один мешок цемента. Добавку вводят в состав бетонной смеси, тщательно перемешивают. Предпочтительнее вещества с минимальным пенообразованием.

Гашеная известь — древнейшее вяжущее. Она придает пластичность раствору. Мельчайшие частицы удерживают на поверхности воду, обволакивают зерна заполнителя и уменьшают трение между ними. Пушонкой можно заменить 15-20% цемента. Ее предварительно растворяют в воде и добавляют к сухой смеси. При работе соблюдают меры безопасности, т.к. известь — едкий материал.

Клей ПВА — водный раствор поливинилацетата. На ведро воды потребуется 200 г вещества. Укладывают бетон после перемешивания смеси.

Приготовленные самостоятельно добавки улучшают пластичность бетонных растворов, но после застывания смеси возможно образование высолов, а мыльные суспензии способствуют появлению грибков и плесени в непроветриваемых помещениях. Использование домашних средств целесообразно в неответственных конструкциях, где нет требований к внешнему виду, водонепроницаемости поверхности.

Прежде, чем заменить готовый заводской пластификатор на самодельный, нужно взвесить все «за» и «против» такого шага. Выгодно ли проводить реставрацию бетонных поверхностей при первоначальной дешевизне, или все-таки приобрести профессиональное средство с гарантированным результатом.

Применение и пропорции

Применять пластификаторы для бетона промышленного производства или изготовленные своими руками нужно строго по инструкции, чтобы не ухудшить качества готового изделия:

  • компонент рекомендуется вводить в бетон в растворенном виде вместе с водой для затворения;
  • соблюдать дозировку, указанную на упаковке;
  • домашние средства добавлять в пропорции 100-150 г сухого или 200-250 г жидкого на мешок цемента;
  • изготовление и применение раствора желательно при положительной температуре;
  • тара должна быть чистой и защищенной от попадания осадков;
  • использовать средства защиты органов дыхания и открытых частей тела;
  • препараты беречь от огня, при приготовлении не курить;
  • не применять просроченные вещества.

Для подсчета расхода пластификатора используют таблицы и инструкции производителя. В них указано, сколько компонента нужно добавлять в бетон в жидком виде или в пересчете на сухое вещество.

Применение пластификаторов для бетона облегчает укладку смеси, улучшает качество готового продукта при соблюдении технологии и дозировки.

Типы, использование, классификация, выбор и регулирование


TAGS : 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 уменьшения 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 нажмите на конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации

Существует два основных метода пластификации:

  1. Внутренняя пластификация
    Полимер можно пластифицировать изнутри путем химической модификации полимера или мономера, чтобы повысить гибкость.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко применяемыми мономерами-пластификаторами для внутренних целей являются:
    • 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 тот, который обычно не может использоваться 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
      • Увеличение 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
  • Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ
  • Полученные частицы 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

Добавление 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 на цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается После охлаждения с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификатора \ 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).
контакт), например 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, 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 плохо 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 пленки и листа ПВХ , 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.

Провода и кабель

Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, это идеальный материал 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
  • Медицинские — Пакеты для крови, трубки для внутривенных вливаний, 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 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 технологичности и долговечности.
  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов достаточно 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 от воздействия DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) рассмотренном сценарии воздействия.”

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


2013 — EC подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях. — EC Report

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» .

Таким образом, Комиссия пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть 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 товарах 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 постоянно запрещенному списку
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% в отношении детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на ДНОП и ДИДП отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • В настоящее время никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернативных фталатов 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 требует классификации 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

  • DEHP внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин, связанный с развитием, 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 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, получаемый 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

Преимущества DINP

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

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Поскольку он менее летуч, он эффективен в приложениях, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и нуждаются в большей устойчивости к разрушению.
  • 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 (к.к.)

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

Льготы 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 для достижения идеального пластифицирующего эффекта его необходимо использовать в более высоких концентрациях.
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, кухонной 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.По внешнему виду 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 ДБФ, 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 низкая 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 проблем 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)

C 19 H 20 O 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. Поскольку он энергонезависим, он широко используется в высокотемпературных приложениях, например, для изоляции термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

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

С 10 В 10 О 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


Подробная информация об альтернативных пластификаторах:

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения по использованию 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 высокой скоростью миграции.

Бензоатные пластификаторы

Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами с высокой сольватирующей способностью для ПВХ. 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
Атмосферостойкость вне помещений 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 обладают хорошей устойчивостью к УФ-излучению

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут давать плохие пластизольные свойства текучести

Применение пластификаторов бензоата

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

Пластификаторы тримеллитатные

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

Сложные эфиры тримеллитата используются прежде всего 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 составах ПВХ , таких как изоляция проводов, выдерживающая высокие температуры, прокладки и некоторые детали для салонов автомобилей.

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
  • Сложные эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительная их часть 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

Применение цитратных пластификаторов

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Будучи одобренными FDA, цитраты 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 основном 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Высокотемпературный режим 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, в частности, 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 улучшенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты были одобрены 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 температуре 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 высоким молекулярным весом становятся все более несовместимыми с ПВХ.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Высокотемпературный режим От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно сделанные из алифатических двухосновных 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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:

  • Эпоксидированное соевое масло (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 ухода за зубами 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
Атмосферостойкость вне помещений 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
Высокотемпературный режим 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. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термическая стабильность 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 обсудили недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … прочтите здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в приложениях, 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

Заявка 65 Калифорнии внесена в список

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, а также не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химическое вещество, внесенное в список Proposition 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


TAGS : 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 уменьшения 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 нажмите на конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации

Существует два основных метода пластификации:

  1. Внутренняя пластификация
    Полимер можно пластифицировать изнутри путем химической модификации полимера или мономера, чтобы повысить гибкость.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко применяемыми мономерами-пластификаторами для внутренних целей являются:
    • 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 тот, который обычно не может использоваться 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
      • Увеличение 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
  • Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ
  • Полученные частицы 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

Добавление 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 на цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается После охлаждения с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификатора \ 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).
контакт), например 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, 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 плохо 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 пленки и листа ПВХ , 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.

Провода и кабель

Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, это идеальный материал 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
  • Медицинские — Пакеты для крови, трубки для внутривенных вливаний, 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 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 технологичности и долговечности.
  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов достаточно 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 от воздействия DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) рассмотренном сценарии воздействия.”

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


2013 — EC подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях. — EC Report

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» .

Таким образом, Комиссия пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть 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 товарах 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 постоянно запрещенному списку
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% в отношении детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на ДНОП и ДИДП отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • В настоящее время никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернативных фталатов 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 требует классификации 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

  • DEHP внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин, связанный с развитием, 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 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, получаемый 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

Преимущества DINP

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

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Поскольку он менее летуч, он эффективен в приложениях, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и нуждаются в большей устойчивости к разрушению.
  • 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 (к.к.)

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

Льготы 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 для достижения идеального пластифицирующего эффекта его необходимо использовать в более высоких концентрациях.
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, кухонной 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.По внешнему виду 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 ДБФ, 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 низкая 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 проблем 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)

C 19 H 20 O 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. Поскольку он энергонезависим, он широко используется в высокотемпературных приложениях, например, для изоляции термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

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

С 10 В 10 О 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


Подробная информация об альтернативных пластификаторах:

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения по использованию 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 высокой скоростью миграции.

Бензоатные пластификаторы

Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами с высокой сольватирующей способностью для ПВХ. 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
Атмосферостойкость вне помещений 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 обладают хорошей устойчивостью к УФ-излучению

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут давать плохие пластизольные свойства текучести

Применение пластификаторов бензоата

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

Пластификаторы тримеллитатные

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

Сложные эфиры тримеллитата используются прежде всего 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 составах ПВХ , таких как изоляция проводов, выдерживающая высокие температуры, прокладки и некоторые детали для салонов автомобилей.

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
  • Сложные эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительная их часть 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

Применение цитратных пластификаторов

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Будучи одобренными FDA, цитраты 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 основном 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Высокотемпературный режим 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, в частности, 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 улучшенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты были одобрены 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 температуре 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 высоким молекулярным весом становятся все более несовместимыми с ПВХ.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Высокотемпературный режим От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно сделанные из алифатических двухосновных 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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:

  • Эпоксидированное соевое масло (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 ухода за зубами 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
Атмосферостойкость вне помещений 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
Высокотемпературный режим 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. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термическая стабильность 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 обсудили недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … прочтите здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в приложениях, 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

Заявка 65 Калифорнии внесена в список

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, а также не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химическое вещество, внесенное в список Proposition 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


TAGS : 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 уменьшения 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 нажмите на конкретную тему, чтобы узнать больше о:

Методы пластификации

Существует два основных метода пластификации:

  1. Внутренняя пластификация
    Полимер можно пластифицировать изнутри путем химической модификации полимера или мономера, чтобы повысить гибкость.Он включает сополимеризацию мономеров желаемого полимера (имеющего высокую Tg) и пластификатора (имеющего низкую Tg), так что пластификатор является неотъемлемой частью полимерной цепи. Наиболее широко применяемыми мономерами-пластификаторами для внутренних целей являются:
    • 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 тот, который обычно не может использоваться 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
      • Увеличение 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
  • Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ
  • Полученные частицы 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

Добавление 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 на цепи ПВХ
  • Структура ПВХ восстанавливается После охлаждения с полным удержанием пластификатора

Потеря пластификатора \ 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).
контакт), например 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, 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 плохо 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 пленки и листа ПВХ , 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.

Провода и кабель

Гибкий ПВХ — хороший электрический изолятор с хорошей технологичностью и полезным диапазоном рабочих температур, следовательно, это идеальный материал 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
  • Медицинские — Пакеты для крови, трубки для внутривенных вливаний, 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 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 технологичности и долговечности.
  3. Поставка: Мировой рынок пластификаторов достаточно 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 от воздействия DINP в игрушках и предметах ухода за детьми даже при самом высоком (разумно наихудшем) рассмотренном сценарии воздействия.”

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


2013 — EC подтверждает безопасное использование DINP и DIDP во всех текущих потребительских приложениях. — EC Report

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» .

Таким образом, Комиссия пришла к выводу, что существующие ограничения DINP и DIDP в отношении игрушек и предметов ухода за детьми, которые можно класть 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 товарах 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 постоянно запрещенному списку
  • Временный запрет на ДИНФ на уровне более 0,1% в отношении детских игрушек и предметов ухода за детьми должен стать постоянным
  • Действующие запреты на ДНОП и ДИДП отменены
  • Использование DIOP на временной основе до тех пор, пока не будет доступно достаточно данных, чтобы определить, необходимо ли постоянное ограничение
  • В настоящее время никаких действий в отношении DMP, DEP и DPHP не предпринимается, но он побудил соответствующие агентства собрать «необходимые данные о воздействии и опасностях для оценки общего воздействия альтернативных фталатов 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 требует классификации 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

  • DEHP внесен в список МАИР как канцероген для человека
  • ДЭГФ использовался как имитатор гормонов и токсин, связанный с развитием, 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 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, получаемый 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

Преимущества DINP

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

Приложения DINP

  • Широко применяется как внутри, так и снаружи помещений.Поскольку он менее летуч, он эффективен в приложениях, где продукты подвергаются относительно высоким температурам и нуждаются в большей устойчивости к разрушению.
  • 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 (к.к.)

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

Льготы 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 для достижения идеального пластифицирующего эффекта его необходимо использовать в более высоких концентрациях.
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, кухонной 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.По внешнему виду 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 ДБФ, 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 низкая 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
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора От удовлетворительного к хорошему
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 проблем 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)

C 19 H 20 O 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. Поскольку он энергонезависим, он широко используется в высокотемпературных приложениях, например, для изоляции термостойких кабелей. DIUP менее подвержен запотеванию, чем DEHP.
Диметилфталат (DMP)

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

С 10 В 10 О 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


Подробная информация об альтернативных пластификаторах:

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим От умеренного к бедному
Низкая вязкость пластизоля Хорошо
Устойчивость к экстракции растворителем От удовлетворительного к хорошему
Устойчивость к гидролизу Ярмарка
Ограничения по использованию 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 высокой скоростью миграции.

Бензоатные пластификаторы

Бензоатные и дибензоатные эфиры являются пластификаторами с высокой сольватирующей способностью для ПВХ. 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
Атмосферостойкость вне помещений 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 обладают хорошей устойчивостью к УФ-излучению

Ограничения по использованию бензоатных пластификаторов

  • Бензоаты по своей природе очень летучие
  • Множество уникальных химикатов с разными характеристиками
  • Дибензоаты обладают пониженной низкотемпературной гибкостью
  • Дибензоаты могут давать плохие пластизольные свойства текучести

Применение пластификаторов бензоата

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

Пластификаторы тримеллитатные

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

Сложные эфиры тримеллитата используются прежде всего 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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 составах ПВХ , таких как изоляция проводов, выдерживающая высокие температуры, прокладки и некоторые детали для салонов автомобилей.

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
Атмосферостойкость вне помещений От умеренного к бедному
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к хорошему
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание от нуля до высокого
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
  • Сложные эфиры лимонной кислоты нетоксичны и одобрены FDA для использования в устройствах, контактирующих с пищевыми продуктами

Основные ограничения

  • Цитратные пластификаторы очень летучие, и значительная их часть 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

Применение цитратных пластификаторов

  • Цитраты / сложные эфиры лимонной кислоты используются для пластификации виниловых смол в игрушках, медицинских устройствах и пустышках для младенцев
  • Будучи одобренными FDA, цитраты 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 основном 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к хорошему
Гибкость при низких температурах От плохого к удовлетворительному
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Хорошо
Высокотемпературный режим 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, в частности, 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 улучшенных характеристик пламени и дыма, некоторые фосфаты были одобрены 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 температуре 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 высоким молекулярным весом становятся все более несовместимыми с ПВХ.

Стоимость Умеренная
Совместимость с полимером ПВХ Ярмарка
Атмосферостойкость вне помещений Ярмарка
Гибкость при низких температурах Хорошо
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений Хорошо
Гибкость при низких температурах Ярмарка
Растворимость пластификатора Хорошо
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Атмосферостойкость вне помещений От плохого к удовлетворительному
Гибкость при низких температурах Отлично
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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
Высокотемпературный режим От удовлетворительного к хорошему
Низкая вязкость пластизоля От удовлетворительного к плохому
Устойчивость к экстракции растворителем Плохо
Полимерные пластификаторы

Полимерные пластификаторы (обычно сделанные из алифатических двухосновных 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
Атмосферостойкость вне помещений От удовлетворительного к плохому
Гибкость при низких температурах От удовлетворительного к плохому
Растворимость пластификатора Ярмарка
Биологическое содержание Обычно нет
Огнестойкость Плохо
Высокотемпературный режим 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:

  • Эпоксидированное соевое масло (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 ухода за зубами 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
Атмосферостойкость вне помещений 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
Высокотемпературный режим 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. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению
  5. Длительный срок службы и благоприятная для окружающей среды LCA
  6. Термическая стабильность 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 обсудили недавний нормативный статус в отношении фталатных пластификаторов в изделиях для ухода за детьми … прочтите здесь

Существуют также федеральные правила (не законы) для пластификаторов, используемых в приложениях, 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

Заявка 65 Калифорнии внесена в список

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, а также не обязательно устанавливает требования к маркировке предметов, содержащих химическое вещество, внесенное в список Proposition 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)

Пластификатор — обзор | Темы ScienceDirect

5.4 Пластификаторы

Пластификаторы добавляют в пластмассы, чтобы сделать их гибкими, пластичными и перерабатываемыми. Есть два типа пластификаторов: (1) первичный пластификатор и (2) вторичный пластификатор или наполнитель.Первичный пластификатор улучшает удлинение и мягкость пластика. Вторичный пластификатор или наполнитель усиливает совместимость и пластифицирующий эффект первичного пластификатора [7–9].

Наиболее часто пластифицируемым материалом является поливинилхлорид (ПВХ). С ПВХ использовалось большое количество пластификаторов, наиболее распространенным семейством которых являются фталаты, особенно ди (2-этилгексил) фталат (ДЭГФ) (рис. 5.1).

Рисунок 5.1. Структура ди (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ).

Благодаря уникальным свойствам, рентабельности и универсальности DEHP может использоваться для изменения свойств продуктов от мягких и гибких до прочных и жестких. DEHP используется в ПВХ для таких применений, как пакеты для крови, пакеты для внутривенного введения, гибкие трубки, катетеры и защитные перчатки. В последние несколько лет DEHP подвергался тщательному изучению. Различные организации по охране окружающей среды и здоровья заявляют, что ДЭГФ представляет собой потенциальную опасность для здоровья [10,11] (более подробная информация представлена ​​в главе 6, посвященной ПВХ).В отчете FDA за 2002 год [12] подробно описаны обширные исследования и выводы о медицинских процедурах, в которых используются продукты из ПВХ, содержащие ДЭГФ. Такие процедуры, как внутривенная терапия, внутривенное введение лекарств, переливание продуктов крови, гемодиализ, перитонеальный диализ, искусственная вентиляция легких, энтеральное и парентеральное питание и искусственное кровообращение, могут подвергать пациентов воздействию ДЭГП. Однако в отчете не предлагается запретить использование пластификатора и делается вывод об отсутствии вредного воздействия ДЭГФ в таких процедурах на основе реальных воздействий ДЭГФ, с которыми могут столкнуться пациенты.Несколько других отчетов показали, что ДЭГФ вряд ли причинит вред человеку, но споры продолжаются [13].

В таблице 5.2 перечислены различные типы используемых пластификаторов, а также описаны некоторые из их основных свойств и преимуществ.

Таблица 5.2. Различные семейства пластификаторов

Семейство пластификаторов Комментарии
Адипаты Улучшенные низкотемпературные характеристики и более низкая вязкость пластизола.Имеют более высокую летучесть и скорость миграции по сравнению с фталатами.
Цитраты Используется для пластификации виниловых смол в таких приложениях, как медицинские устройства и упаковка. Обладает более высокой термостойкостью и не обесцвечивается при смешивании.
Эфиры фосфорной кислоты Обеспечивает дополнительную огнестойкость. Низкие миграционные свойства и улучшенные низкотемпературные характеристики.
Фталаты Наиболее широко используются среди всех пластификаторов.Отличные пластифицирующие свойства, экономичность.
Себацинаты Даже лучшие низкотемпературные характеристики, чем адипаты. Используется для наружных работ с очень высокими требованиями.
Сложные эфиры тримеллитата Низкая летучесть и низкая миграция.
Вторичные пластификаторы Обычно хлорированные парафины. Другие вторичные пластификаторы включают эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированное льняное масло (ELO). Используется для повышения производительности первичных пластификаторов.

: ChemViews Magazine :: ChemistryViews

Доктор Стефан Контент — руководитель сектора 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 типах продуктов 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 выдерживает 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 своими 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 по каким-либо неблагоприятным последствиям для здоровья и не вызывают неблагоприятных 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 информировать о преимуществах всех пластификаторов и их применений, 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, по вашему мнению, 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 по пластификаторам, 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 неправительственных организаций. 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 отраслевую приверженность 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 ДЭГФ с низким содержанием фталата 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 руководителем 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. Defrancq, J. Lhomme, Chem. Евро. J. 1999 , 5 , 2712–2721.

[5] Олигонуклеотиды, дериватизированные люминесцентными и фотореактивными комплексами Ru (II): модели для фотоэлектронного переноса 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.

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.Они также обладают рядом 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. Это включает в себя такие вещи, как печатные краски, краски, резиновые изделия и клеи, которые можно найти во многих сферах жизни. Вы, наверное, уже знакомы с пластификатором, но даже не догадывались об этом.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, сколько изменений произойдет 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 обычная 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.

Что такое пластификаторы? | Пластификаторы в производстве пластмасс

В нашей компании по литью под давлением и термоформовке 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?

Исходя из основ, 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 повышения 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, более работоспособное 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.

Пластификаторы безопасны?

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 домашнюю пыль 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *