Změkčovadlo, známé také jako změkčovadlo, je široce používanou přísadou do polymerních materiálů v průmyslu. Přidání této látky do zpracování plastů může zvýšit plasticitu bez ovlivnění základních vlastností polymeru. Může zlepšit prodloužení, pružnost a pružnost plastů, ale tvrdost, modul, teplota změkčení a teplota křehnutí se sníží. Jaké jsou tedy důvody, které ovlivňují měkčení změkčovadel, víte?
1. Úloha změkčovadel
• Snižte teplotu skelného přechodu polymeru.
● Změňte strukturu polymeru tak, aby byl měkčený materiál měkký.
●Zvyšte prodloužení polymeru a snižte pevnost v tahu.
●Zvyšte houževnatost polymeru a zlepšete odolnost proti nárazu.
●Zlepšený výkon při nízkých teplotách.
2. Hlavní faktory ovlivňující plastifikaci
●Intermolekulární síly polymerů
Když se do polymeru přidá změkčovadlo, interakční síla mezi molekulami změkčovadla a mezi změkčovadly a molekulami polymeru má velký vliv na plastifikaci. Tato interakce je hlavně van der Waalsova síla a síla vodíkové vazby a van der Waalsova síla zahrnuje tři druhy disperzní síly, indukční sílu a orientační sílu.
(1) Van der Waalsova síla
▶ Disperzní síla existuje mezi všemi polárními nebo nepolárními molekulami a je to sací síla generovaná interakcí s malými okamžitými dipóly, která činí dipóly blízko protilehlých pólů vedle sebe, ale pouze v nepolárním stavu. V systému zaujímá jeho disperzní síla hlavní pozici.
▶Když molekula s dipólem indukuje indukovaný dipól v sousední nepolární molekule, molekulární přitažlivost mezi indukovaným dipólem a vnitřním dipólem se nazývá indukční síla. Indukční síla je zvláště silná u aromatických sloučenin. Plastifikační účinek polystyrenu s nízkomolekulárními estery je převážně indukční.
▶Když jsou polární molekuly blízko sebe, kvůli inherentní dipólové orientaci se mezi molekulami vytváří síla, která se obvykle nazývá orientační síla. Interakce mezi esterovými změkčovadly a PVC je reprezentativním příkladem.
(2) Vodíková vazba
Vodíková vazba je relativně silná interakční vazba a její existence zabrání vložení molekul změkčovadla do polymerních molekul. Čím hustší jsou vodíkové vazby distribuovány podél molekulárního řetězce polymeru, tím obtížnější jsou vloženy odpovídající molekuly změkčovadla, Proto je nutné, aby změkčovadlo mělo silný účinek podobný účinku molekul polymeru. Když se teplota zvýší, účinek vodíkových vazeb bude oslaben v důsledku tepelného pohybu molekul, které brání orientaci polymerních molekul.
●Krystalinita polymeru
Pro molekuly změkčovadla je mnohem obtížnější vložit je do krystalických oblastí než do amorfních oblastí. Protože volný prostor mezi polymerními řetězci v krystalické oblasti je malý. Změkčovadlo je nezměkčovadlo, pokud se jeho molekuly mohou vložit pouze do amorfních oblastí částečně krystalického polymeru. Pokud mohou být molekuly změkčovadla vloženy jak do amorfní oblasti, tak do krystalické oblasti polymeru, změkčovadlo je změkčovadlo na bázi rozpouštědel, tzv. Primární změkčovadlo.
Výše uvedené je relevantní obsah o důvodech, které ovlivňují plasticizaci změkčovadel. Doufám, že to bude užitečné po přečtení. Stručně řečeno, hlavními faktory ovlivňujícími plasticizaci změkčovadel jsou mezimolekulární síla a polymerace polymerů. Když se změkčovadlo přidá do polymeru, interakční síla mezi molekulami změkčovadla a mezi změkčovadlem a molekulou polymeru bude mít velký vliv na plastifikační efekt.