В состав большинства полимерных композиций, из которых полу­чают пластические массы для производства тары, кроме полимерно­го связующего могут входить отвердители, пластификаторы, напол­нители, красители, порообразователи, смазывающие вещества и дру — I ие компоненты [4,34.37]. Каждый из компонентов полимерной ком­позиции выполняет специфическую функцию.

Пластификаторы вводятся в полимеры с целью придания им (или повышения) эластичности и пластичности при переработке и эксп — луата1 <ии тары. Такая физическая модификация полимера облегчает формование тары, увеличивает ее м< )розостойкость, уменьшает зна­чение модуля эластичности. Введение в композицию пластификато­ров облегчает смешение полимера с другими ингредиентами (на­пример, с сыпучими веществами) и снижает температуру перера­ботки пластических масс. В некоторых случаях помимо этого пла сти — фикаторы придают пластмассам такие ценные свойства, как него­рючесть, повышенная термо — и светостойкость. Пластификация как технологическии процесс [4] представляет собой совокупность при­емов модификации деформационн! >ix свойств полимеров за счет ьве — дения в полимерную композицию пластификаторов.

Пластификаторами могут служить как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные соединения различной природы. К ним предъявляются следующие основные требования: 1) способность совмещаться с полимером с образованием системы, обладающей эксплуатационной устойчивостью; 2) низкая летучесть; 3) бесцвет­ность, 4) отсутствие запаха; 5) сохранение пластифицирующего дей­ствия при самых низких температурах эксплуатации; 6) химическая стойкость не меньше, чем у полимерных компонентов.

В ряде случаев к пластификаторам пластмасс для производства тары предъявляют до1к >лнительные требования, в частности прак­тическое отсутствие экстрагируемости из полимера жидкими сре­дами, растворителями, моющими средствами, пищевыми продукта­ми. Иногда необходимым условием является сохранение при плас­тификации соответствующего уровня диэлектрических, оптическггх и других свойств основного (базового) полимера композиции

К важнейшим пластификаторам относятся зфиры ароматичес­ких и алиф>ат ических карбонов] >ix кислот, фосфорной кислоты, эпок — сидированные соединения, полиэфиры, эфиры гли колей и поликар — боновых кислот.

К эфирам ароматических кислот, используемых в качестве про — мы шлейных пластификаторов, принадлежат в первую очередь эфи — ры фталевой кислоты и алифатических спиртоЕ (фталаты), составля — ющие в наиболее технически развитых странах до 85% общего объе­ма производства пластификаторов.

Одним из наиболее распространенных пластификаторов этого типа является дибтилфталат. Он имеет следующие показатели:

Плотность при 25 °С D г/см3 1,042 -1,049

TOC o "1-3" h z Показатель преломления при 2Ь °С, л,25 1,492

Вязкость при 20 °С г, о< Па с (19 + 23) 10~3

Парциальное давление пара при 150 "С, PJ50,1 la 160

Температура вспышки WBai. "С. 175

Темпера тура кипения Т "С 340

Температура плавления Г,°С —40

Универсальным пластификатором является ди(2-этилгексил)фта — лат. Он исп( »льзуется главным образом для пластификации поливи — нилхлорида, обеспечивая композициям на его основе хорошие элек­троизоляционные свойства, морозо-, тепло — и светостойкость. Его применяют для пластификации не только поливинилхлорида, но и этилцеллюлозы, ацетобутирата и нитрата целлюлозы, а также для других п< )лимерпых компози] ий

Из числа эфиров ароматических карбоновых кислот и алифати­ческих спи] >тов, используемьгх в качестве пластификаторов, следует упомянут ьдитгилфталат, диметифталат, бутиоктилфталат, бутили зодецилфталат, ликаприлфталат, /шалкилфталат, ди(2-этилгексил)- фталат, динонилфталат, диизодецифталат, дитридецил» ^талат. дидо — децилфталат, дибутилбензилфталат, дицикл< >гексилфгалат, Основные показатели физических свойств этих и дру гих пластификаторов мож — но найти в различных справочниках и в Эш щклопедии полимеров.

П астификаторы указанного типа дают устойчивые композиции со многими полимерами в процессе эксплуатации тары, относитель­но легко вводятся в композиции, обладают высокой тепло — и свето­стойкостью и сравнительно дешевы (по сравнению с другими плас — 1 ификаторами эфирного типа).

По своим свойствам к ди(2-этилгексил)фталату близко примыка­ют диизооктил диизононил — и диизодецилфталаты. Близки по свой­ствам также смеси диалкнл(С? — Сд)фталатов. Сточки зрения прида­ния морозост< шко< :ти ком позициям на основе ПВХ более эффектив­ны диалкил(С6 — С10)фталаты При составлении термостойких ком­Позиций особое значение приобретав I Низкая летучесть пластифи­каторов. В этом плане представляют ин герес диизододецил — и дитри — децилфталаты

Для производства масло — и бензостоиких полимерных материа­лов существенныи интерес представляют бензилбутилфгалат. ди(2 — этилгексил)фталат дициклогекс. илф галат. К роме того, они допут це­ны органами Минздрава для использования в пластических массах, соприкасающихся с продуктами питания

Из числа эфиров алифатических кислот, используемых в каче­стве пластификаторов, следует указать адипииаты, себацинагы, азе — лаинаты, стеарагы и олеаты. 11аиболее распространенны ми являют­ся дибутилсебацинат и ди(2 — эгилгексил)азелаинат, придающий кок — позициям морозостойкость Адипипаты менее распространены вследствие их летучести; обычно их используют в смеси с фталата — ми То же относится к себацинатам, но по другой причине: они отно­сительно дороги

Для пластификации производных целлюлозы успешно применя­ют зфиры стеариновой или олеиновой кислоты Первые обладают устойчивостью к термическому воздействию и к облучению

Ди-н-бутилсебацинат характеризуется следующими показателя­ми ^25 = 0,934 Г/см3; п£ = 1,442, П20 =(7-М-3 Па с; р130 =80Па;

Твш= 180°С; Гк =344°С ; Т1Л =-12°С

Соответствующие показатели для ди(2-этилгексил)азелаината:

D^ =0,915 г/см3; Tj20 =(17 ^ 22) 10"3Па с; ГВС11 = 231 °С; ГК=237°С; Т — -65°С

Пл и — V—

В качестве пластификаторов поливинилхлорида, поливинилбу — тираля и Других полимеров применяю г также эфиры октановой, 2, ^тилмасляной, 2- гтилгексановой кислот и триэтиленгликоля Эфир 2 этилмасляной кислоты и т риэтиленгликоля характеризуется следую­щими показателями Cf20 =0,995 Г/см3; л20 = 1,440, R|20 = 11,5 10"3Па с;

=54,6611а; Гвгп=196°С, Гпл =-65°С.

В тех случаях, когда необходимо получить негорючую полимер­ную композицию, обычно исп< >льзуюттрикрезил -, крезил-дифенил, трибутил и три(2 хлорэтил)фосфаты. Эти пластификаторы легко смеш иваются с ПВХ поливинилацетатом и многими произ водны ми эфиров целлюлозы, обладают низкой летучестью, малой экстраги — Руемостыо маслами и не вызывают коррозии Эти ценные свойства часто компенсируют их недостаток — невысокую морозостойкость Среди эфиров фосфсрнои кислоты наибольшей способностью при­давать композициям морозостойкость обладают алкилфосфаты По­этому при необходимости получения негорючих морозостойких ком­позиции иногда пользуются алкиларилфосфатами

В качестве примера рассмотрим характеристики три(2-этил1ек-

Сил)фосфата: d20 =0,926 г/см3, л20 =1,4434; rj20 = 13,8-10~3Па с,

Тк — 220 °С; Гпл = -90 °С.

При произведет ве масло — и бензостоиких изделий (-упаковочных материалов, контакт ирующих с маслом или жиром) использую г пла­стификаторы, отличающиеся низкой летучестью и плохой совмести­мостью с другими жидкостями. В качестве таких плас тификаторов обычно применяют низкомолекулярные (около 2000) сложные поли­эфиры. Их получают поликонденсацией адииипоьой. себацинивой, азелаиновой и других дикарбоповых кислот с диэтиленгликолем, пропапдиолом-1,2. бутацлиолом-1,3, 2,2-димегилпроиандиолом

Наличие свободных гидроксильных или карбоксильных конце­вых групп затрудняет смешение этих плас тификаторов с ПВХ, нит­ратом целлюлозы и другими полимерами Тем не менее эфир пропи ленгликоля себациновой кислоты хорошо смешивается с указанны­ми полимерами. При этерификации концевых групп полиэфиров высшим али фатическим спиртом или монокарбоновой кислотой су­щественно изменяется способность полиэфиров смешиваться с ПВХ и другими полимерами

При высоких температурах концевые гидроксиль: 1ые и карбо­ксильные группы могут вступать во взаимодействие с различными атомными группировками, содержащимися в полимерах (— NH2, — COOI-1, — ОН и т. п.) В: ггих случаях пластификатор входи г в состав полимера. То же самое относится к эпоксидированным пластифика­торам: эпоксидированным соевым и другим растительным маслам, эпокс идированпым эфирам жирных кислот и таллового масла. По­этому указанные пластификаторы особенно полезны в тех случаях, когда необходимо стабилизировать полимер, при разложении которо­го выделяется НО, например. ПВХ или гидрохлорид полиизопрена Эти пластификаторы проявляют синергизм в смеси с некоторыми дру ги ми стабилизаторами

Эпоксидирован ные соединения ценны благодаря их термо — и све­тостойкости морозостойкости, низкой летучести В ряде случаев они оказываются незаменимыми при производстве изделии для пище-

Вой и медицинской промышленности. В качестве пластификаторов, облегчающих переработку полимеров, повышающих морозостой­кость и ударопрочность изделий, успешно используют эластомеры, например бутилкаучук.

Дадим оцен ку эффективности влияния 11ластификаторов на тех­нологически е свойства полимерных композиций, т. е. на повышение способности материалов к переработке в изделия. В этом случае важ­ными критериями служат зависимости степени понижения темпе­ратуры плавления кристаллических областей [для кристаллизующих­ся полимеров) и температуры текучести (для аморфш. ix полимеров) от концентрации пластификатора. Важна также вязкость системы в текучем состоянии. При использовании пластификатора для повы­шения морозостойкости необходима оценка его влияния на темпе­ратуру стеклования пли на температуры вторичных релаксацион­ных переходов (для термопластов, эксплуатирующихся при малых обрат имьгх деформациях). Чем меньше концентрация пластифика­тора, необходимая для достижения заданного показателя, тем, следо- вательног выше эффективность пластификатора.

Производство тары из полимерных пленок и листов

Особенности механических свойсть полимеров в высокоэластическом состоянии

Интервал температур, в котором можно наблюдать высокоэлас­тические свойства полимеров, равен разности температур (Т — Т) Для сетчатых полимеров верхним пределом эластических свойств является температура начала термического разложения Т, так как из-за межцепных химических связей полимер течь не может и при высоких температурах начинает разлагаться, деструктироваться, не переходя в текучее состояние Эластические свойства целесообразно рассмотреть на […]

Производство мягкой потребительской тары на фасовочно-упаковочных автоматах термоформовочного типа

Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции с использованием всех возможных методов ее по­дачи в отформованную часть тары. 11ижняятермоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала являет­ся жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкос­тью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из мно­гослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке ил и склеиванию, пригодна […]

Контакт но-тепловая сварка

Контактно-тепловую сварку нагретым ин< трументом осуществ­ляют с односторонним или л, вусторонним нагревом (рис. 4.41). Рис. 4.41. Схема контактно-тепловой сварки с од] юсторонним (а) и двусторонним (6) нагревом: 1 — нагретый инструмент; 2 — прокладки; 3 — свариваемые материалы; 4—холодный инструмент, мгн — температура нагретого инструмента; t2 — температура внешней поверхности изделия; Т —температура свариваемых поверхностей; […]