Plastifikačný princíp zmäkčovadla
Zmäkčovadlá sú rozdelené na vnútorné zmäkčovadlá a vonkajšie zmäkčovadlá.
Vnútorný plastifikátor: Druhý monomér sa zavádza počas polymerizácie polyméru. Pretože druhý monomér je kopolymerizovaný v molekulovej štruktúre polyméru, kryštalinita molekulového reťazca polyméru je znížená. Ďalším typom vnútornej plastifikácie je zavedenie vetiev (alebo substituentov alebo vločkovaných vetiev) na polymérne molekulové reťazce. Vetvy môžu znižovať interakciu medzi reťazcom polyméru a reťazcom, čím sa zvyšuje plasticita plastu. Pretože druhý monomér má stabilnú kombináciu chemických väzieb s segmentom polymérneho reťazca, nie je extrahovaný médiom, ale vzhľadom na proces a náklady je rozsah použiteľnej teploty vnútorného zmäkčovadla relatívne úzky a musí sa pridať počas polymerizačný proces. Zvyčajne sa používa iba v mierne pružných plastových výrobkoch.
Vonkajšie zmäkčovadlá: Do polymerizačného systému sa pridávajú všeobecne vysokovriace, menej prchavé kvapaliny alebo tuhé látky s nízkou teplotou topenia. Prevažná väčšina esterových organických zlúčenín zvyčajne chemicky nereaguje s polymérom, interakcia s polymérom pri zvýšenej teplote je hlavne bobtnajúca a tvorí tuhý roztok s polymérom.
Zmäkčovadlá sa dajú rozdeliť do dvoch typov, vnútorného zmäkčovania a vonkajšieho zmäkčovania podľa ich princípu pôsobenia a spôsobu pôsobenia.
Vnútorná plastifikácia: Bloková kopolymerizácia alebo očkovaná kopolymerizácia heterogénnych molekúl monoméru, čím sa znižuje intermolekulárna príťažlivosť, ako je kopolymerizácia vinylchloridu a vinylacetátu.
Externá plastifikácia: Pomocou niektorých nízkomolekulárnych látok s rozpúšťacou silou sa tieto látky začlenili do molekúl živice, aby sa zvýšila vzdialenosť medzi molekulami tak, aby sa znížila medzimolekulová sila medzi molekulami živice. V dôsledku plastifikácie sa intermolekulová príťažlivá sila znižuje. Zmäkčuje plastifikovanú živicu, pričom znižuje teplotu spracovania živice.
Všeobecne prijatá teória je opísaná nasledovne:
Plastifikácia polymérnych materiálov je spôsobená oslabením agregácie medzi polymérnymi reťazcami v materiáli. Vloženie molekúl zmäkčovadla do polymérnych molekulárnych reťazcov oslabuje príťažlivosť medzi polymérnymi reťazcami, čo vedie k zvýšeniu mobility polymérnych reťazcov a k zníženiu kryštalinity polymérnych reťazcov, čím sa zvyšuje plasticita polyméru. ,
Ak sa do polyméru pridáva zmäkčovadlo, v systéme polymér-zmäkčovadlo sú nasledujúce sily: a. Interakčná sila medzi polymérnymi molekulami a polymérnymi molekulami (I);
b, intermolekulárne sily samotného zmäkčovadla (II);
c. Sily medzi zmäkčovadlami a molekulami polyméru (III).
Zmäkčovadlá sú vo všeobecnosti malé molekuly, takže (II) je malý a nemusí sa zvážiť. Kľúč spočíva v rozmere (I).
Ak je nepolárny polymér (I) malý, môžu sa ľahko vložiť zmäkčovadlá a vzdialenosť medzi molekulami polyméru sa môže zvýšiť a intermolekulárne sily môžu byť oslabené, čo môže mať dobrý plastifikačný účinok; Polyméry (I) sú veľké a plastifikátory nie sú ľahko vkladateľné.
Použitie zmäkčovadiel na báze polarizátora je potrebné na to, aby umožňovalo polárnym skupinám interagovať s polárnymi skupinami polymérov namiesto interpolárnych polárnych interakcií polymérov, takže sa zväčšuje (III), čím sa oslabuje intermolekulárny priestor. Sila na dosiahnutie plastifikácie.
Hlavnou úlohou zmäkčovadiel je oslabenie síl van der Waals medzi polymérnymi molekulami, zvýšenie pohyblivosti polymérnych reťazcov a zníženie kryštalinity polymérnych reťazcov, to znamená zvýšenie plasticity plastov. Zlepšuje sa predĺženie, pružnosť a pružnosť plastov, zatiaľ čo tvrdosť, modul, teplota zmäknutia a teplota krehnutia sa znižujú.