ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

Температуры кипения, застывания, стеклования

Температуры кипения, застывания, стеклования пластификато­ров связаны со строением молекул сложных эфиров и зависят от межмолекулярного взаимодействия (вандерваальсовых, водород­ных, дипольных, электростатических сил и т. п.). Гомологические ряды пластификаторов подчиняются некоторым общим закономер­ностям, характерным для индивидуальных органических соедине-- ний. Например, температура кипения диалкилфталатов или диал - киловых эфиров алифатических дикарбоновых кислот, закономер­но повышается с увеличением молекулярной массы (табл. 3.12).

Для структурных изомеров пластификаторов так же, как и для индивидуальных органических веществ, изомер нормального строе­ния имеет максимальную, а наиболее разветвленный — минималь­ную температуру кипения:

Ди-н-октил-о-фта. пат. ................................... 229 °С (при 659 Па)

Диизооктил-о-фталат..................................... 235—240 °С (при 600 Па)

Ди-2-этилгексил-о-фталат.... 225—230 °С (при 800 Па)

Введение циклического, фенильного, бензильного радикала в молекулу о-фталата существенно повышает температуру кипения [)] (см. табл. 3.12). При замене алкильных радикалов бенильны - ми и замещенными фенильными для полных эфиров ортофосфор-
ной кислоты температура кипения также повышается (см, табл. 3.12).

Вообще пластификаторы характеризуются высокими темпера­турами кипения (до 400—450 °С) при атмосферном давлении. С повышением температур кипения сложноэфирных пластификато­ров увеличиваются и температуры вспышки в интервале 200— 260°С для пластификаторов на основе высших спиртов (табл. 3.12).

Температуры застывания пластификаторов определяются по соответствующему стандарту [31].

В гомологическом ряду нормальных сложных эфиров о-фтале - вой кислоты самые высокие температуры застывания имеют низ­шие соединения — диметил - и диэтил-о-фталаты (рис. 3.5) табл. 3.12. Возможно, наличие небольших алифатических радика­лов препятствует возникновению сопряжения полярных карбок­сильных групп молекулы эфира. Начиная с ди-м-бутил-о-фталата и кончая ди-н-гептил-о-фталатом у эфиров происходит закономерное понижение температуры застывания с увеличением числа метиле - новых групп в алкильном радикале. Это объясняется, по-видимо­му, созданием благоприятных структурных условий для сохране­ния сопряжения карбоксильных групп и совершения широких ко­лебательных и вращательных движений в пространстве с сохране­нием устойчивой структуры. Увеличение числа метиленовых групп алкильного радикала сверх семи нарушает эту закономерность, и температура застывания снова повышается (см. рис. 3.5).

Температуры кипения, застывания, стеклования

Для высших гомологов о-фталдтов с изомерным строением ал­кильного радикала эфира температура застывания ниже, чем для эфиров с нормальным строением алкильного радикала. Это обус­ловливается большей симметрией молекул с нормальным строенн­ое 1DY

Температуры кипения, застывания, стеклования

1 3 5 7 9 11 13 п

Рис. 3.5. Зависимость температуры застывания от числа метиленовых групп в ал­кильном радикале о-фталатов или в кислотной части 2-этилгексиловых эфиров алифатической дикарбоиовой кислоты: О — ди-н-алкил-о-фталаты; диизоалкил-о-фталаты; Д — ди-2-этилгексиловые эфиры.

Рис. 3.6. Зависимость температуры застывания триарилфосфатов от числа атомов углерода в алкильиом заместителе феиильного радикала [6, 32].

Таблица 3.12. Температуры кипения, вспышки, застывания пластификаторов [8, 13, с. 623—624; 14, с. 684-694; 15, 21-30]

Пластификатор

Температура °С

Кипения

Вспышки

| застываиня

Эфиры ароматических

Карбоновых кислот и спиртов

О-Фталаты

Диметил-

282

146

0

Диэтил-

298

152—163

4

Ди-я-бутил

340

175

—40

Дикаприл-

215—240 (при 533 Па)

205

—60

Диалкил - (С7—С9)

200

—40

Ди (2-этилгексил) -

231 (при 666,5 Па)

210

—50

Диизодецил-

255 (при 133,3 Па)

220

—35

Дитридецил-

285 (при 666,5 Па)

235

—37

Н-Бутилбензил-

370

199

-35

Ди(2,4-диэтил-«-октил)-

226

—35

Дициклогексил-

218 (при 666,5 Па)

207

58-65

Меллитаты

Три (2-этилгексил) три-

260 (при 133,3 Па)

260

—46

Тетра (2-этилгексил) пиро-

260

—35

Эфиры алифатических карбоновых кислот и спиртов

Ди (2-этилгексил) аднпинат

214 (при 666,5 Па)

196

—40

Ди (2-этилгексил) азелаат

237 (при 666,5 Па)

205

—60

Ди-и-бутилсебацинат

164—177 (при 533 Па)

183

— 12

Ди (2-этилгексил) себацинат

222—228 (при 133 Па)

215

—60

Ди(2-этилгексиловый эфир

.220

—60

1,10-декаидикарбоновой кислоты

Эфиры алифатических карбоновых кислот и гликолей

Триэтиленгликоль-2-этилбутират

196 (при 666,5 Па)

197

-65

Триэтиленгликоль-2-этилгексоат

219 (при 666,5 Па)

207

-65

Эфиры о р т о (]

Осфорной кислоты

Три-к-бутил

177 (при 333 Па)

150

—80

Три ^2-этилгексил) -

220 (при 666,5 Па)

190

—70

Три(2-бутоксиэтил)-

265 (при 666,5 Па)

185

—70

Дифеийл-2-этилгексил-

200

-36

Трифенил - —

407

225

48,5

Трикрезил-

265 (при 666,5 Па)

228

—36

Триксиленил-

—■

240

Дифеиил-я-грег-бутилфенил-

230—250 (при 267 Па)

240

—27

Дифенилизопропилфенил-

420

220

—40

Три-2-хлорэтил-

174—175 (при 266)

220

—56

Три-2-хлорпропил-

167

185

-35

Ди (2-хлорэтил) фенил-

185—189

210

—40

Ди (2-хлорпропил) фенил-

182—192

195

—30

Бромэтилбромпропилхлорпропил-

180-195

230

—31

Бромпропилбромэтилхлорэтил-

180-189

225

—42

Ем алкильного радикала и способностью образовывать более компактную и устойчивую структуру, чем в случае изомерных молекул. С увеличением длины алкильного радикала о-фталата изостроения наблюдается равномерное повышение температуры застывания.

Ди-2-этилгексиловые эфиры алифатических дикарбоновых кис­лот от глутаровой до 1,10-декандикарбоновой имеют приблизи­тельно одинаковую температуру застывания (около —60 °С) (рис. 3.5). Вероятно, в данном случае также проявляется влияние изомерного строения алкильного радикала молекулы. Уменьшение алкильного радикала от Cs до С4 для эфиров тех же алифатиче­ских дикарбоновых кислот способствует повышению температуры застывания эфиров. Например, для бутиладипината температура застывания достигает —20 °С, для бутилсебацината и дибутилово - го эфира 1,10-декандикарбоновой кислоты •—12—14 °С (см. табл. 3.12).

Пластификаторы на основе ортофосфорной кислоты с алкиль - ными радикалами в молекуле (например, три-2-этилгексил - и три-2-бутоксиэтилортофосфаты) имеют наиболее низкую темпера­туру застывания среди всех пластификаторов этого типа (—70 °С) (см. табл. 3.12). Триарилортофосфаты имеют наиболее высокую температуру застывания [5, 6, 18, 32] (см. табл. 3,12, рис. 3.6); такие же температуры у галогенсодержащих эфиров ортофосфор­ной кислоты (см. табл. 3.12).

Смешанные алкиларилортофосфаты занимают промежуточное положение [8].

Для триарилортофосфатов температуры застывания с возра-. станием длины алкильного радикала фенильного ядра (рис. 3.6) заметно снижаются при наличии алкильных радикалов Сі—С2 и резко повышаются для алкильного радикала С4 (например, до 96 °С у три-п-грег-бутилфенилфосфата). Это может объясняться большой симметрией и возможностью создания устойчивой прост­ранственной системы молекулы.

Температура стеклования в значительной степени определяет эффективность пластифицирующего действия пластификатора.

— 101,0

— 104,0 —103,0

— 104,0

В работе [33] методом дифференциального термического ана­лиза определены температуры стеклования ряда пластификаторов. Анализ этих данных показывает, что температуры стеклования находятся в интервале температуры от —60 до —120°С. Наиболее высокую температуру стеклования имеют пластификаторы с вы­сокой ориентационной (трикрезилфосфат, дибензиладипинат, диок - тилтетрахлор-о-фталат и др.) и дисперсионной (ииромеллитаты, фталаты спиртов Сю—Сіє и др.) энергией взаимодействия:

Температура, °С

Ди (2-этилгексил) сукцинат Ди (2-этилгексил) глутарат Ди-«-бутиладилинат.

Ди (2-этилгексил) адипинат

TOC \o "1-3" \h \z «-Бутилбєнзиладипииат.................................................... —93,5

2-Этилгексилбензиладипинат............................................................ —98,5

Дибензиладипинат............................................................ ^ —73,0

«-Бутилциклогексиладипинат.......................................................... —105,0

Диизодециладипинат......................................................... —94,0

Ди (2-этилгексил) азелаинат............................................. —104,0

Диэтилсебацинат.............................................................. —104,5

Ди-к-бутилсебацинат....................................................... —108,0

Ди (2-этилгексил) себацинат........................................................... —104,0

Я-Бутилбєизилсєбацинат.................................................................. —100,0

Бутил (2-этилгексил) себацинат....................................... —106,0

2-Этилгексилбензилсебацинат ......................................... —97,5

Три (2-этилгексил) тримеллитат....................................................... —78,5

Триалкилтримеллитат (С7-С9).............................................................. -80,0

Тетра (2-этилгексил) пиромеллитат.................................................. —75,0

Диметил-о-фталат............................................................. —77,0

Дибутил-о-фталат............................................................. —90,0

Ди (2-этилгексил)-о-фталат.............................................. » —86,5

Ди (2,4-диэтил-«-октил)-о-фталат.................................................... —84,0

Дитридецил-о-фталат....................................................... —75,0

Дикаприл-о-фталат........................................................... —84,0

Дитридецил-о-фталат........................................... . . . . —73,5

Бутил-2,4-диэтилоктил-о-фталат...................................................... —83,0

Октилбензил-о-фталат . .................................................................... —74,0

Бутилциклогексил-о-фталат............................................. —67,0

Диоктилтетрахлорфталат.................................................. —Л,0

Диалкил-о-фталат (С6—С8)............................................................... —85,0

Диалкил-о-фталат (С7—С9)............................................... —87,0

2-Этилгексилталлат....................................... ». . . —112,5

2-Этилгексилэпокситаллат................................................................. —87,5

Бутилэпокситаллат............................................................ —83,5

Изодецилэпокситаллат......................................... . . —84,0

Изо-2,4-диэтилоктилэпокснталлат.................................................... —86,0

Дибутилцеллозольвформаль............................................ —120,0

Дибутилкарбитолформаль.............................................................. —110,5

Трикрезилфосфат.............................................................. —60,0

Для некоторых пластификаторов можно проследить влияние тголярности молекулы на их температуру стеклбвания. Так, вве­дение эпоксидной группы в 2-этилгексилталлат повышает темпе­ратуру стеклования от —112,5 °С до —90°С. Температура стекло­вания дибутиладипината при замене одного бутильного радикала бензильным повышается на 9,5 °С, а при замене двух радикалов на 30 °С.

Зависимость температуры стеклования от числа метиленовых групп в составляющей диэфира проходит через минимум при со­держании 4—5 — метиленовых групп.

ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

СВОЙСТВА ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОВ

Существует ряд способов введения пластификаторов в поли­мер: Растворение полимера в растворе пластификатора; Сорбция пластификатора из эмульсий или растворов полиме­ром или полимерным материалом; Добавление пластификатора к мономерам перед их полимери­зацией или …

Механические свойства пластифицированных полимеров

Введение пластификатора в полимер значительно изменяет его механические свойства. Долгое время существовало представле­ние о непрерывном понижении прочности полимера с увеличением содержания в нем пластификатора. Однако рядом работ [269— 275] было …

Морозостойкость пластифицированных полимеров

Одним из основных назначений пластификаторов является при­дание полимерам морозостойкости — характеристики, предопреде­ляющей низкотемпературные эксплуатационные возможности плас­тифицированного полимера. Существующие в настоящее время методы определения моро­зостойкости носят качественный характер и служат лишь …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.