Plastifikacija polivinil-hlorida

Plastifikacija polivinil-hlorida

PVC

Polivinil-hlorid (poznatiji kao PVC) je materijal koji se primenjuje u mnogim oblastima života, kao na primer:

  • građevinarstvu (stolarija, fasade, instalacije, cevi, kablovi)
  • medicini i medicinskinskim instrumentima
  • za ambalažu u prehrambenoj industriji
  • elektroindustriji (kablovi, izolacija žica, instrumenti itd.)
Razlog ove široke primene su osobine koji ovaj materijal poseduje kao što su: tvrdoća i zatezna tvrdoća, elastičnost, dobra optička svojstva i transparentnost, lakoća obrade, dobro ponašanje usled dejstva niskih i visokih temperatura, otpornost na gorenje, itd.
Ali je malo poznato da je u izvornom stanju PVC relativno krut i krt materijal što ograničava njegova svojstva i njegovu primenu.  Isto tako tokom skladištenja i upotrebe može da dođe do desorpcije i isparavanja, i eventualno do procesa migracije i ekstrakcije. Zbog toga PVC proizvodi mogu da se skupe i da postanu kruti i tvrdi. Dodavanje plastifikata ovi procesi se ograničavaju ili poništavaju.

Plastifikacija polivinil-hlorida

Kako bi se rešile ove manjkavosti u materijalu se dodaju plastifikatori. Dodavanjem plastifikatora, PVC masa se lakše prerađuje, pojačava se otpornost na ekstremne temeprature, dobija se bolja fleksibilnost, itd. Ali plastifikacijom, istovremeno dolazi i do suprotnih pojava kao što je opadanje zatezne čvrstoće, smanjivanje kiseoničnog indeksa, smanjivanje transparentnosti, što je prikazano u sledećoj tabeli.

SvojstvaNeplastifikovani PVCPlastifikovani PVC
Tvrdoća [D]65-9045-50
Moduli [Gpa]2,5-40,1-0,5
Zatezna tvrdoća [Mpa]35-6010-20
Temperature prelaska u tečno stanje [C]60-100-100
Kiseonični indeks [%]4517
Optička svojstvaprozirnoprozirno
Otpornost na struju [Ohm/cm]1,013-1,0151,016-1,018

Tipovi plastifikatora

Plastifikatori se razlikuju po hemijskom sastavu i mogu da budu:

  1. Ftalati
  2. Fosfati
  3. Ostali estri
  4. Specifični plastifikatori

Ftalati

Najčešće korišćen plastifikator iz ove grupe je dietilheksil ftalat. Postoje i brojni derivati koji se razlikuju prema vrsti alkohola u molekuli kao što su alifatični alkoholi (dimetil, dietil, dipropil, dinonil) alifatični alkoholi , alifatično-aromarični alkoholi (butilbenzil). Kod polimera, tačka prelaska u staklasto stanje zavisi od strukture alkohola, tačnije rečeno da li je hemijska formula linearna ili razgranata.

Fosfati

Među fosfatima kao plastifikatori se javljaju:

  • Trioktilfosfat
  • Triketilfosfat
  • Oktildiflenilfosfat
  • Krezildifenilfosfat

Ostali estri

U ostale estre spadaju:

  • Sebacati (dibutil, dioktil)
  • Adipati (dioktil, diizodecil)
  • Azelati
  • Glutanati
  • Talati
  • Polimerni estri sa sebacatima, azelatima, adipinskom ili ftalnom kiselinom

Specifični plastifikatori

  • Polimerni materijali (NBR, CPE, EVA)
  • Hlorovani ugljenvodonici
  • Razni ekološki proizvodi (epoksidovano sojino ulje i sl.)

Koji će se plastifikator upotrebiti zavisi od procesa proizvodnje, od vrste proizvoda koji treba da se dobije i od osobina koji on treba da poseduje.

Zaključak

Plastifikovani PVC je veoma pogodan za primenu u nizu proizvoda i veoma je konkurentan u odnosu na “običan” neplastifikovani polivinil-hlorid. Postoji širok dijapazon aditiva koji su na raspolaganju i moguće je optimizovati njihov izbor vodeći računa i o ekonomičnosti, mehaničkim svojstvima, upotrebi ovih proizvoda na niskim i visokim temepraturama, kao i nekim specfičnostima u primeni (kontakt sa hranom transparentnost, zapaljivost). U građevinskoj stolariji sve se više koristi plasitifikovani PVC, posebno u ramovima sa više komora koje nose 2 ili 3 stakla. Ovi ramovi poseduju izuzetne termo izolacione karakteristike, a plastifikovani PVC u velikoj meri doprinosi zbog veće fleksibilnosti i lakoće obrade. Osim toga, plastifikovani polivinil hlorid se forsira na mestima gde je moguće pojava požara i visokih temepratura pošto poseduje veću otpornost na njih od klasičnog PVC-a.