ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

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 показа­телем уровня морозостойкости данного полимерного материала. Отсюда и большое число методов оценки морозостойкости [315—■ 319]. Эти методы существенно различаются по характеру, степени и скорости деформации испытуемых образцов, в результате чего данные о морозостойкости, полученные разными методами для одного и того же материала, иногда трудно сопоставимы.

Для определения морозостойкости пластифицированных поли­мерных материалов в основном применяют методы, основанные на определении температуры, при которой происходит хрупкий излом образца под действием нагрузки.

В зарубежной литературе морозостойкость пластифици­рованного ПВХ определяется в основном по методу Клаша —Берга [320]. На рис. 4.12 приведена корреляция, установ-

Рис. 4.12. Зависимость температуры холодного скручивания по «Клаш — Бергу (Британский стандарт 2571) от температуры морозостойкости (ГОСТ 5960—72).

Ленная Мюрфитом [321], меж­ду значениями морозостойко­сти по Клашу — Бергу (Бри­танский стандарт 2571) и мо-

4—го—30—40—50—во—70—во розостойкостью по ГОСТ Температура морозостойкости,°С 5960—72. Однако ЭТа КОррелЯ-

Ция требует уточнения.

Морозостойкость полимерной композиции зависит от природы полимера, химического состава и содержания пластификатора [322—325].

Наилучшую морозостойкость полимерным композициям из про­мышленных пластификаторов придают эфиры алифатических ди­карбоновых кислот (азелаиновой, адипиновой, себациновой), про­межуточное положение занимают эфиры о-фталевой кислоты и наименьшую морозостойкость придают полимерам арильные про­изводные ортофосфорной кислоты и полиэфирные пластификаторы.

Однако не только строение и состав кислотной составляющей оказывает влияние на эффективность пластифицирующего дейст­вия. На морозостойкость пластифицированного полимера сущест­венно влияет длина спирта в молекуле пластификатора при усло­вии его совместимости с полимером: чем длиннее метиленовая цепь спирта, тем выше эффективность действия пластификатора.

Химическое строение спирта также оказывает влияние на мо­розостойкость. При введении в ПВХ различных эфиров фталевой кислоты со спиртами, содержащими восемь атомов углерода, мо­розостойкость уменьшается в ряду: «-октиловый>1-гексиловый> > 2-этилгексиловый > изооктиловый > 2-этилметилпенталовый эфир [326]. Введение в состав фталатного пластификатора фе - нильных или полярных групп отрицательно влияет на морозостой­кость пластифицированного полимера [326].

При переходе от о-фталатов к n-фталатам морозостойкость пластифицированных полимеров улучшается [327]. Для получе­ния морозостойких полимерных композиций рекомендуется исполь­зовать смеси пластификаторов [328].

Морозостойкость полимеров существенно зависит от содержа­ния пластификаторов [329]. Количество морозостойкого пласти­фикатора в композиции определяется требованиями по морозостой­кости [330]. Низкая температура замерзания пластификатора час­то не влияет на морозостойкость полимера. Например, поливинил - хлорид, пластифицированный диоктилсебацинатом (температура замерзания —48°С), имеет лучшую морозостойкость, чем полимер,
пластифицированный тем же количеством диоктиладипината (тем­пература замерзания —75 °С).

Установлена зависимость между количеством вводимого пла­стификатора для ПВХ, предельной температурой «скручивания на холоду» и логарифмом объемного сопротивления [315, 331].

Следует отметить, что наполнители и пигменты, как правило, снижают морозостойкость полимеров [332, 333], тогда как ориен­тация пластифицированного полимера способствует повышению морозостойкости [334].