ПЛАСТИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ

Растворимость

Поведение органических веществ, в частности пластификато - ов, в различных средах связано с силами взаимного притяжения олекул растворителя и силами сольватации между молекулами астворителя и пластификатора. Растворимость сложноэфирных ластификаторов в органических растворителях и минеральных аслах зависит от типа соединения и для наиболее распространен­ных пластификаторов приведена в литературе [1, 16, 34, 35].

Будучи полярными соединениями, сложные эфиры карбоновых и ортофосфорной кислот растворяются в полярных растворите­лях— низших спиртах, ацетоне, толуоле, диоксане, пиридине, ди - метилформамиде и пр.

Растворимость пластификаторов в воде чрезвычайно мала (за исключением первых членов гомологических рядов эфиров) и за­висит от длины алкильного радикала молекулы и строения кис­лотного остатка [1] (табл. 3.14). В одном гомологическом ряду растворимость в воде убывает с увеличением молекулярной мас­сы пластификатора, что видно на примере диметил - и ди-2-этил - гексил-о-фталатов, для которых водное число составляет 22,6 и 2,0, а растворимость в воде при 25 °С — 0,04% и 0,01 % соответствен­но. Согласно данным табл. 3.14, на водостойкость большее влия-

Таблица 3.14. Растворимость пластификаторов в воде [1, 35, 36]

Пластификатор

Диметил-о-фталат

Диэтил-о-фталат

Ди-«-бутил-о-фталат

Диалкил-о-фталат (С6—С10)

Диалкил-о-фталат (С7—Сэ)

Ди-«-алкил-о-фталат (С8—Сю)

Дикаприл-о-фталат

Дициклогексил-о-фталат

Бутилбензил-о-фталат

Диизодецил-о-фталат

Ди (2-этилгексил) адипинат

Ди(2-этилгексил)азелаинат

Ди-«-бутилсебацинат

Ди (2-этилгексил) себацинат

Ацетилтрибутилцитрат

Три-«-бутилортофосфат

Ди (2-хлорэти л-2-этилгексил) ортофос-

Фат

Три-2-бутоксиэтилортофосфат Трифенилортофосфат Трикрезилортофосфат Дифенилизопропилфенилортофосфат

22,6 0,4 (32 °С)

— 0,15 (20 °С)

4,04 0,04 (25 °С)

2,0

2,2 2,82 4,02 1,66

1,8

0,03 (20 °С) 0,01 (20 °С)

0,01 (20 °С) 0,002 (54 °С) 0,01 (25 °С) 0,09 (20 °С)

Ниє оказывает спиртовая, а не кислотная часть молекулы, что сле­дует из сравнения водных чисел о-фталата, себацината и адипи - ната с одинаковыми алкильными радикалами.

Исследованию растворимости пластификаторов в воде посвя­щено мало работ [36, 37]. Интересные данные [36] получены при изучении растворимости в воде эфиров карбоновых кислот путем приготовления насыщенного раствора при более высокой темпе­ратуре (50°С), чем температура измерения, последующего отста­ивания и охлаждения раствора до 25 °С, удаления всплывшего или осевшего на дно сосуда пластификатора. Пробу, отобранную из отстоявшегося раствора, подвергали двукратной экстракции я-гексаном, разделению водного и н-гексанового слоев. Последний концентрировали до объема 1—2 мл и анализировали на хрома­тографе с пламенно-ионизационным детектором с применением в качестве стандарта раствора соответствующего пластификатора в н-гексане, сравнимой с исследуемым раствором концентрации. Данные о растворимости о-фталатов в воде, полученные сотруд­никами фирмы «Кева Сэкию» (см. табл. 3.14), указывают на уменьшение водорастворимости в ряду о-фталатов с увеличением длины алкильного радикала. Также заметно снижение водораство­римости у эфиров алифатических дикарбоновых кислот с одно­именным алкильным радикалом при переходе к пластификатору большей молекулярной массы (адипинат — 3 ч/1000, а себацинат— 0,1 ч/ЮОО). Такая же закономерность наблюдается для ортофос - фатов (см. табл. 3.14).

Для определения гидролитической стойкости промышленных пластификаторов полных эфиров ортофосфорной кислоты измеря­ли их растворимость в воде по методу [1].

Ниже приведены удельные водные числа для триалкил-, диал - киларил - и триарилортофосфатов [], 37]:

Пластификатор Трикре - Дифєнил-n - Ди-(2-этил - Три(2-

Зил - трет-бутил - гексилфе - этилгек-

Фенил - нил)- сил)-

^'дсльное вод­ное число.

Мл воды. . 4,14 3,47 2,8 2,3

Приведенные данные свидетельствуют о значительном влия­нии на растворимость пластификатора в воде типа алкоксильного радикала эфира. Наиболее растворимы в воде триалкилортофос- фаты, наименее — трикрезилортофосфат. Наличие в молекуле три - арилортофосфата изомерного грег-бутильного остатка в фениль - ном радикале увеличивает растворимость пластификатора в воде по сравнению с трикрезилортофосфатом, содержащим метальный радикал в фенильном ядре.

Определение гидролитической стойкости фосфорсодержащих пластификаторов после выдержки в кипящей воде в течение 24 ч при соотношении фосфат: вода= 1 : 10 указывает на преимущест­венную стойкость триалкил - и диалкиларилортофосфатов по срав­нению с триарилортофосфатами:

Пластификатор Трикре - Дифенил-я - Ди(2-этил - Три(2-

Зил - mpem-бутил - гексил - этилгек-

Фенил - фенил)- сил)-

Кислотное чис­ло, мг КОН/г 0,02 0,01 0,005 0,005