Plastifikační princip plastifikátoru
Plastifikátory jsou rozděleny na vnitřní plastifikátory a vnější plastifikátory.
Vnitřní plastifikátor: Druhý monomer se zavádí během polymerace polymeru. Vzhledem k tomu, že druhý monomer je kopolymerován v molekulární struktuře polymeru, je krystalinita molekulového řetězce polymeru snížena. Jiným typem vnitřní plastifikace je zavedení větví (nebo substituentů nebo roubovaných větví) na polymerních molekulových řetězcích. Větve mohou snížit vzájemnou interakci mezi řetězcem polymeru a řetězcem, čímž se zvýší plasticita plastů. Vzhledem k tomu, že druhý monomer má stabilní kombinaci chemických vazeb se segmentem polymerního řetězce, není extrahován médiem, ale z hlediska procesu a nákladů je rozsah použití vnitřního změkčovadla poměrně úzký a musí být přidán během polymerizační proces. Obvykle se používá pouze v mírně pružných plastových výrobcích.
Vnější změkčovadla: do polymerizačního systému se přidávají obecně vysoce vroucí, méně těkavé kapaliny nebo pevné látky s nízkou teplotou tání. Převážná většina esterových organických sloučenin obvykle s polymerem chemicky nereaguje, interakce s polymerem při zvýšené teplotě je hlavně bobtnající, čímž vzniká pevný roztok s polymerem.
Plastifikátory mohou být rozděleny do dvou typů, vnitřní plastifikace a vnější plastifikace podle jejich principu působení a způsobu působení.
Vnitřní plastifikace: Bloková kopolymerace nebo roubovaná kopolymerace heterogenních monomerních molekul, čímž se snižuje intermolekulární přitažlivost, jako je kopolymerace vinylchloridu a vinylacetátu.
Externí plastifikace: S pomocí některých nízkomolekulárních látek s rozpouštěcí silou jsou začleněny do molekul pryskyřice, aby se zvýšila vzdálenost mezi molekulami tak, aby se snížila intermolekulární síla mezi molekulami pryskyřice. V důsledku plastifikace dochází k poklesu intermolekulární přitažlivosti. Změkčuje plastifikovanou pryskyřici při snižování teploty zpracování pryskyřice.
Obecně přijatá teorie je popsána následovně:
Plastifikace polymerních materiálů je způsobena oslabením agregace polymerních řetězců v materiálu. Vložení molekul plastifikátoru do polymerních molekulárních řetězců snižuje přitažlivost mezi polymerními řetězci, což vede ke zvýšení mobility polymerních řetězců a ke snížení krystalinity polymerních řetězců, čímž se zvyšuje plasticita polymeru. .
Když se do polymeru přidá plastifikátor, v systému polymer-plastifikátor se vyskytují následující síly: a. Interakční síla mezi molekulami polymeru a polymerními molekulami (I);
b, mezimolekulární síly plastifikátoru samotného (II);
C. Síly mezi plastifikátory a molekuly polymeru (III).
Obecně platí, že změkčovadla jsou malé molekuly, takže (II) je malá a nemusí být zvážena. Klíč je ve velikosti (I).
Pokud se jedná o nepolární polymer, (I) je malý, plastifikátory se snadno vkládají a vzdálenost mezi molekulami polymeru se může zvýšit a intermolekulární síly mohou být oslabeny, což může mít dobrý plastifikační účinek; Polymery (I) jsou velké a plastifikátory nejsou snadno vkládány.
Použití plastifikátorů na bázi polarizátoru je zapotřebí, aby polární skupiny mohly interagovat s polárními skupinami polymerů místo interpolárních polárních interakcí polymerů, takže se zvyšuje (III), čímž se oslabuje mezimolekulární prostor. Síla k dosažení plastifikace.
Hlavním úkolem plastifikátorů je oslabení van der Waalsových sil mezi polymerními molekulami, zvýšení mobility polymerních řetězců a snížení krystalinity polymerních řetězců, to znamená zvýšení plasticity plastů. Prodloužení, pružnost a pružnost plastů se zlepšuje, zatímco tvrdost, modul, teplota měknutí a teplota křehnutí se sníží.