Polymeermaterialen zijn vrijwel onbestaande in "pure", onveranderlijke vorm. Door polymeren te modificeren met verschillende additieven kunnen we een breed scala aan toepassingen van een kunststof verkrijgen. Het type en de hoeveelheid additieven die bij de verwerking worden gebruikt, beïnvloeden de prestatie-eigenschappen van het eindproduct. Een daarvan is het verkrijgen van flexibiliteit, waarmee de basisfuncties van een product in een bepaalde toepassing kunnen worden vervuld.
Flexibiliteit kan worden bereikt door weekmakers te gebruiken die weekmakers worden genoemd. Wanneer ze aan een polymeer worden toegevoegd, vergemakkelijken ze de verwerking ervan en veranderen ze de eigenschappen van de eindprestaties door de glasovergangstemperatuur (het overgangspunt van kunststof naar glas van polymeer) te verlagen. In chemische termen bestaat het mechanisme van een weekmaker uit de penetratie van zijn moleculen in polymeerketens, vermindering van intermoleculaire krachten en gelijktijdige toename van de mobiliteit. Het meest verweekte polymeer is polyvinylchloride (PVC) – meer dan 80%van de wereldproductie van weekmakers wordt elk jaar gebruikt voor producten op basis van flexibel polyvinylchloride. Het gebruik van een aantal additieven vergemakkelijkt de verwerking, verandert de functionele eigenschappen van het eindproduct en maakt een verscheidenheid aan toepassingen van dit materiaal mogelijk. Zelfs harde PVC-producten, zoals rioolbuizen, bevatten 5-10 phr (delen honderd hars) weekmakers die de verwerking vergemakkelijken.
Soorten weekmakers
Er zijn twee hoofdgroepen van weekmakers voor PVC: primair en secundair. De eerste groep omvat weekmakers die worden gekenmerkt door een hoge compatibiliteit met polyvinylchloride, bijv. dioctylftalaat (DOP), diisononylftalaat (DINP), dioctylftalaat (DOTP) en fosforzuuresters (fosfaten). Vanwege hun geschikte chemische structuur en de aanwezigheid van fosfor in hun structuur, combineren weekmakers de weekmakende en vlamvertragende eigenschappen, waardoor ze kunnen worden gebruikt in gespecialiseerde oplossingen die een verhoogde brandweerstand vereisen. Secundaire weekmakers zijn minder compatibel met PVC. In industriële oplossingen worden ze samen met primaire weekmakers gebruikt om extra eigenschappen te bieden, zoals verminderde migratiecapaciteit van weekmakers, verbetering van de flexibiliteit bij lage temperaturen, hogere oliebestendigheid en lage vluchtigheid. Het gaat onder meer om adipaten, sebacaten, citraten, trimellitaten en geëpoxideerde plantaardige oliën – sojaolie (ESBO) of koolzaadolie (ERO).
De oplossingen van PCC Group
De Phosphorus Chemistry Business Unit van PCC Rokita produceert vlamvertragende weekmakers die worden aangeboden onder de naamRoflex . Deze producten behoren tot de groep van fosforzuuresters ( fosfaten ) en zijn bestemd voor de productie van flexibel PVC met een verhoogd brandbaarheidsprofiel. De huidige wettelijke voorschriften met betrekking tot de kunststofsector leggen fabrikanten niet alleen eisen op met betrekking tot brandvoortplanting, maar ook met de verschijnselen die hiermee gepaard gaan. De belangrijkste hiervan is het vrijkomen van giftige gassen en rook tijdens de verbranding. Tegelijkertijd wordt grote nadruk gelegd op de extra voordelen van de gebruikte additieven, namelijk het vermogen om een weekmakend effect te geven bij lage temperaturen, lage migratie van weekmakers of milieuvriendelijkheid van het product.
De toekomst
Om gelijke tred te houden met de groeiende marktvereisten, breidt de Business Unit Fosforchemie zijn portfolio van weekmakers uit met producten die verschillende gewenste functies combineren. In de nabije toekomst zullen de volgende producten aan het portfolio worden toegevoegd:
- een "groene" weekmaker – speciaal voor producten met hoge eisen op het gebied van milieuprestaties en vlamvertraging;
- een rookarme weekmaker – combineert uitstekende plastificerende en vlamvertragende eigenschappen met een laag rookvormingsprofiel;
- een weekmaker bij lage temperatuur – een additief dat flexibiliteit biedt bij lage temperaturen en het vermogen om kleine hoeveelheden giftige rook te genereren tijdens de verbranding.
De introductie van deze nieuwe producten zal resulteren in grotere mogelijkheden om vlamvertragende weekmakers te gebruiken in toepassingen die voorheen niet beschikbaar waren vanwege de bovengenoemde specialistische vereisten. Potentiële toepassingen van het nieuwe productassortiment zijn te vinden in industrieën als draden en kabels, PVC-vloeren, transport en automobiel.
Magdalena Janus Junior Technical Support Specialist PCC Rokita
Patryk Juszczak Technische ondersteuningsspecialist PCC Rokita
