Что такое пластификатор

При любых строительных работах, а также в промышленности не обойтись без специальных добавок. Так, для придания пластичности и эластичности необходимо вводить в основные вещества дополнительные составляющие. Что же это за компоненты и какие их особенности? Что такое пластификатор, постараемся разобраться в этой статье.

Пластификаторы-добавки представляют собой объемные органические молекулы, обычно с молекулярной массой 300-600 г/моль, которые вводят в состав полимерных материалов с целью придания эластичности в процессе переработки. Они способствуют снижению температурных показателей технологической переработки композиций, повышению их морозо-, огне- и светостойкости, облегчают эмульгацию составляющих. Однако могут в некоторых случаях снижать их теплостойкость.

Способы применения

Чтобы сделать материал гибким, требуется не менее 15 phr. Меньшее, чем это количество, вызывает антипластизацию и фактически увеличивает жесткость. Вещество можно использовать отдельно или в комбинации, чтобы получить желаемые характеристики, такие как прочность на растяжение и разрыв или гибкость при низких температурах. Молярная масса и физический размер субстанции и параметры ее растворимости оказывают основное влияние на притяжение диполя и, следовательно, на конечные свойства гибкого соединения.

Фталаты и адипаты представляют собой наиболее часто применяемые виды. Тримеллитаты используются в проводе и кабеле, а также в некоторых других типах продукции, где требуется более высокая рабочая температура.

Большинство пластификаторов, добавляемых при производстве ковров, представляют собой сложные эфиры фталевых кислот (фталатов) с широким спектром длинноцепочечных спиртов. Они классифицируются в зависимости от функции или структуры. Функциональные классификации делятся на первичные или вторичные. Сырье используются для превращения ПВХ, жесткого пластика, в мягкий, гибкий и эластичный образец.

Особенности раствора

Суперпластификатор, который совместим с материей и обладает низкой летучестью, хорошей стойкостью и высокой результативностью, называется основным. Вторичный имеет противоположные характеристики. Количество сырья, необходимое для получения определенной твердости или удлинения, является мерой его эффективности. Производительные пластифицирующие вещества - наиболее сольватирующие и быстрые при плавлении.

Они совместимы с непостоянными органическими жидкостями, которые снижают температуру стеклования ПВХ до показателя ниже комнатной, тем самым образуя гибкий полимер. Чем больше добавлено субстанции, тем пластичнее пластик. Помимо этого, добавки, описанные выше, используются в количестве <10 частей на сотню смолы полихлорвинила (phr). Однако типичные уровни составляют 30–100 phr. Из востребованных пластификаторов> 90% составляют фталаты, которые представляют собой хорошо вяжущие элементы общего назначения с низкой стоимостью. Из-за предполагаемых проблем со здоровьем, связанных с их применением, оценка риска была проведена в рамках добровольного обязательства Vinyl 2010 7. В результате некоторые из фталатов с более низким молекулярным весом больше не разрешены для использования в детских игрушках и предметах по уходу за детьми. Однако сырье с более высокой количественной характеристикой (≥ C9) считается безвредным. Специальные наполнители включают фосфаты для огнестойкости, полимерные (с низкой миграцией) и некоторые более новые нефталатные составляющие, такие как цитраты, бензоатные эфиры, алкилсульфоновые фениловые эфиры (Mesamoll), диизононилциклогексан-1,2-дикарбоксилат (Hexamoll DINCH) и суперпластификаторы на биологической основе (например, Grindsted Soft-n-Safe).

Сырье считается одним из самых широко исследованных химических элементов. В Европе безопасная эксплуатация пластифицирующих составляющих обеспечивается благодаря регистрации, оценке, разрешению и ограничению использования химических элементов (REACH).

Свойства

Поскольку пластифицирующая субстанция обеспечивает раствору дополнительную текучесть, она широко применяются в строительстве, как компонент бетонной смеси. В зависимости от определённого вида, она обеспечивает:

• дополнительную температурную стойкость, которая позволяет выдерживать значительные перепады температуры, а также экстремальные её показатели. Особенно это актуально для холодных областей, поскольку полимер не даёт сильным морозам ослаблять строение;
• водонепроницаемость. Данный параметр снижает количество пор и микроскопических полостей бетона, в которые может затечь вода. Это позволяет полностью изолировать от влаги подвалы и нижние этажи строений, а также предотвратить множество возникающих из-за этих проблем - образование высолов, подтачивание структуры. Также накапливающаяся внутри материалов жидкость расширяется на холоде, нарушая целостность блока и вызывая множество трещин, что, при использовании пластифицирующих добавок, не происходит;
• повышение прочности. Многие добавочные вещества повышают стойкость бетона к физическим нагрузкам. Это открывает широкие перспективы в строительной сфере, значительно увеличивая безопасность постройки.

На сегодняшний день без пластификаторов-добавок не обходится ни одна стройка. Их корреляция позволяет регулировать свойства стройматериалов, чтобы предотвратить многие проблемы в перспективе.

Разновидности

В целом существует множество видов добавок, которые можно сгруппировать по определённым признакам:

• ускорители. Они применяются, когда нужно максимально быстро повысить марочную крепость бетона. При введении ускорителей он достигает необходимых показателей уже в первые сутки твердения;
• модификаторы. Их особенность - регулировка особых показателей раствора, таких как текучесть, прочность и температурная устойчивость. Наиболее широкая категория, которая находит своё применение во всех отраслях строительства;
• противоморозные. В отличие от предыдущих, противоморозные не способствуют устойчивости бетона к отрицательным температурам. Вместо этого они связывают и обеспечивают затвердевание раствора даже при морозах;
• суперпластификаторы. Применяются, когда смесь приходится долго транспортировать в жидком состоянии. Наличие в составе полимера обеспечивает повышенную текучесть и не даёт ему затвердеть;
• воздухововлекающие. Позволяют создать в бетоне небольшие полости для попадания жидкости, которые, в свою очередь, увеличивают его стойкость на морозе;
• самоуплотняющиеся. При заливке тонкостенных конструкций с плотным армированием наблюдается проблема с их уплотнением, которую и компенсирует данный полимер.

Поэтому прежде, чем выбирать сырье, необходимо точно определиться, зачем именно оно понадобились.

Факты в пользу пластификаторов

К сожалению, существует много неправильных представлений, например, о том, что фталаты «вымываются» и легко диспергируются при нагревании, выделяются во внешнюю среду из ПВХ-изделий. На самом деле это вряд ли произойдет, если не использовать абразивные моющие средства или растворители, а также если предметы подвергаются воздействию неблагоприятных факторов в течение длительного времени.

Другие заблуждения связаны с воздухом и пылью в помещении. В этом случае очень важно подчеркнуть, что присутствие гибких частиц в бытовой пыли не представляет опасности для здоровья человека. Недавние научные исследования фактически доказали, что домашняя пыль не взаимодействует с фталатами, что не оказывает негативное воздействие на качество кислорода в помещении.

Применение пластификаторов-добавок строго регламентировано, и современное законодательство четко определяет рамки их эксплуатации в различных сферах: от медицинских приборов до косметики, от строительства до игрушек.