ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

Упрощенные методы оценки совместимости

Для оценки совместимости пластификаторов с полимерами ис­пользуется ряд упрощенных методов.

Пластифицированную пленку полимера расстилают на ровную поверхность. Сверху на нее кладут лист папиросной бумаги и, при­жимая его рукой, вытирают поверхность листа. Если на папирос­ной бумаге появляется жирное пятно, то это свидетельствует о не­совместимости пластификатора с полимером. При отсутствии пят­на образец пластифицированного полимера выдерживают при ком­натной температуре в течение от одной недели до одного месяца и повторяют ту же процедуру с папиросной бумагой [54—55].

Применяют также несколько измененный «метод пятна» [56]. Метод состоит в следующем: между двумя силикатными стеклами и листами кальки помещают таблетки полимера (диаметром 10± ±0,5 и высотой 2—3 мм), пластифицированного различным коли­
чеством пластификатора. На верхнее стекло помещают груз с та­ким расчетом, чтобы давление на таблетку составляло 0,2± ±0,01 МПа. После 24 ч выдержки образцов под грузом при ком­натной температуре листы кальки проверяют на наличие пятна пластификатора. Концентрация пластификатора, при которой на кальке остается жирное пятно, принимается за предел совмести­мости пластификатора с полимером.

Совместимость ПВХ. с пластификаторами можно определять ка­пиллярным методом [57]. Между двумя параллельными пластин­ками вкладывают фильтровальную бумагу. В круглое отверстие верхней пластинки диаметром 9 мм помещают пасту, изготовлен­ную из ПВХ и пластификатора (100:90). Пасту готовят путем пе­ремешивания и выдерживают при 20 °С в течение 3 ч. Вокруг от­верстия образуется пятно правильной формы. Через 2 ч замеряют диаметр пятна, образованного пластификатором, не совмещающим­ся с ПВХ. Совместимость характеризуется следующими данными (в мм) [58]:

. 14,5 ТКФ. . 18,0 ТХЭФ. . 17,5

Согласно этому методу ДБФ относится к наиболее быстро соль - ватирующим и хорошо совмещающимся с ПВХ пластификаторам; ДОФ, ДАФ-789 и ТКФ — к умеренно сольватирующим пластифи­каторам; ТХЭФ имеет низкую совместимость с ПВХ.

В 5%-ный раствор ПВХ в циклогексаноне добавляют пласти­фикатор, перемешивают и выливают смесь на стеклянную поверх­ность '[59]. Затем испаряют растворитель до образования плен­ки и выдерживают ее при 25 °С, наблюдая за выделением пласти­фикатора.

Из отвальцованной (отпрессованной) ПВХ-пленки вырезают полоску и сгибают ее в петлю, которую на расстоянии 9,5 мм за­крепляют зажимом. Через 24 ч зажим снимают и подвергают ос­мотру внутреннюю поверхность петли для установления выделив­шегося пластификатора [60].

Образец отва'льцованного пластиката выдерживают в течение 2 сут при 98%-ной относительной влажности, после чего подверга­ют визуальному осмотру на наличие жирного налета на поверхно­сти пленки [61].

Образец пластиката помещают в конверт и выдерживают в комнатных условиях 1 мес. [61] или неограниченное время, пе­риодически подвергая осмотру и фиксируя при этом время появле­ния жирного налета на поверхности пленки.

Пленку пластиката толщиной 0,25 мм прокладывают папирос­ной бумагой и выдерживают в течение 7 сут под давлением 2,9 кПа. По истечении этого срока путем взвешивания определяют изменение массы пластиката и выявляют наличие пятен пласти­фикатора на папиросной бумаге [61]. 4

Вальцованную пленку толщиной 0,25 мм выдерживают в те­чение 24 ч при 0°С, после чего подвергают визуальному осмотру [62].

В смеси из 50% (об.) дихлорэтана и 50% (об.) пластификато­ра растворяют различное количество ПВХ. Строят график зависи­мости т)уд/С=/(С) (где С —концентрация ПВХ), по которому определяют характеристическую вязкость [т]] и тангенс угла на­клона. Чем больше совместимость полимера с пластификатором, тем больше вязкость стандартного раствора и больше значение тангенса угла наклона [63].

Из прозрачного раствора ПВХ в пластификаторе стандартной концентрации (0,2/100 см3) нерастворителем метанолом высажда - ют ПВХ, определяя порог коагуляции ПВХ из раствора в пласти­фикаторе при комнатной температуре. Чем большее количество высадителя (метанола) требуется для достижения порога коагу­ляции, тем выше совместимость пластификатора с полимером [63]:

Количество Количество

Высадителя высадителя

Метанола, метанола.

TOC \o "1-3" \h \z см3 см3

Диэтилфталат. . . 1,65 Диоктилфталат. . . 1,10

Трикрезилфосфат. . 1,55 Дибугилсебацииаг. . 0,90

Дибутиладипинат. , 1,45 Диоктиладипинат. . 0,85

Дибутилфталат. . . 1,40 Диоктилсебацинат. . 0,73

Для повышения точности -измерения можно воспользоваться не­сколько измененной методикой [64]. В мерной колбе емкостью 25 мл растворяют 0,05 г ПВХ в пластификаторе (н'а масляной бане). В пробирки наливают по 3 мл раствора и добавляют опре­деленное количество этанола. Смесь встряхивают, выливают в фо­тоэлектрическую кювету и в течение 30 с наблюдают за высажде - нием ПВХ.

Пороги коагуляции рассчитывают по формуле

Х = а/ 3

Где х—порог коагуляции, мл С2Н5ОН на 1 мл раствора; а — минимальное коли­чество спирта, вызывающее высаждение ПВХ, мл.

Совместимость пластификаторов с эфирами целлюлозы оцени­вают следующим образом: эфир целлюлозы (1 масс, ч) смешива­ют с пластификатором (4 масс. ч.). Для первой оценки эту смесь выдерживают в течение 40 сут при комнатной температуре. Для второй оценки смесь прогревают при 210 °С в течение 15 мин и для третьей — при 210 °С также в течение 15 мин с последующей вы­держкой в течение 40 сут [65]. Существует ряд методов оценки совместимости пластификаторов с полимерами, используемые от­дельными фирмами [66].

В табл. 4.2 приведены значения предела совместимости пласти­фикаторов с некоторыми полимерами.