Plastyfikatory

Plastyfikatory to substancje stosowane jako dodatki do tworzyw sztucznych, które zmniejszają odziaływania międzycząsteczkowe. Ich działanie powoduje uplastycznienie wyrobu gotowego.

Poprawiają one plastyczność materiału poprzez zwiększenie ruchliwości łańcuchów polimerowych. Swoboda ruchu wpływa na wzrost elastyczności i giętkości materiału, do którego zostały dodane plastyfikatory. W efekcie stosowanie takich dodatków ułatwia przetwarzanie tworzyw sztucznych. Najczęściej są one wykorzystywane podczas przetwórstwa polichlorku winylu.

Zanim plastyfikator zostanie dodany do tworzywa, należy zwrócić uwagę na kilka czynników, które są kluczowe w opracowywaniu wydajnej i kompatybilnej mieszanki przeznaczonej do docelowego zastosowania. Należy tutaj wymienić takie parametry jak:

• parametr rozpuszczalności,
• masa cząsteczkowa,
• struktura chemiczna.

Istotna jest również docelowa aplikacja danego tworzywa sztucznego oraz warunki, w jakich będzie ono wykorzystywane. Z tego powodu stosuje się różne typy dodatków, między innymi:

• do aplikacji, w których wymagana jest odporność na wodę i oleje, stosowane są plastyfikatory ftalowe,
• do wyrobu przedmiotów narażonych na działanie światła ultrafioletowego i niskie temperatury stosowane są plastyfikatory adypinowe,
• we wnętrzach samochodów oraz w innych miejscach, gdzie wymagana jest odporność na wysokie temperatury, stosowane są plastyfikatory trimelitanowe.

Plastyfikatory są wykorzystywane do produkcji takich elementów jak: rurki, węże, okładziny ścienne i podłogowe, uszczelki, a także kable i paski gumowe.

Plastyfikatory to jedne z podstawowych dodatków do tworzyw sztucznych. Występują zwykle w postaci ciekłych lub stałych substancji organicznych o właściwościach powierzchniowych. Substancje te oddziałują fizycznie na materiał, do którego są dodane, tworząc z nim układ homogeniczny. Dodatek plastyfikatora do polimeru powoduje zmniejszenie oddziaływań międzycząsteczkowych wzdłuż łańcucha polimeru, dzięki czemu nadaje mu określonych właściwości fizykochemicznych. Posiada on zdolność do migracji pomiędzy poszczególnymi łańcuchami polimerowymi w tworzywie sztucznym, przez co powiększa przestrzeń pomiędzy nimi i spełnia jednocześnie funkcje środka smarnego, obniżającego tarcie podczas przesuwania się makrocząsteczek względem siebie.

W ten sposób, zmodyfikowane materiały wykazują nie tylko znacznie większą elastyczność (inaczej odkształcalność), ale również posiadają obniżoną temperaturę kruchości i zeszklenia oraz mięknienia i twardości, z jednoczesnym zwiększeniem wytrzymałości na rozciąganie. Plastyfikatory są substancjami charakteryzującymi się stosunkowo niską lotnością oraz zmienną mieszalnością z polimerami. Nazywane są również dodatkami funkcyjnymi, ponieważ współtworzą produkt o innych, nowych właściwościach, w porównaniu do surowca wyjściowego.

Pod względem budowy chemicznej, plastyfikatory wykazują bardzo duże zróżnicowanie. Poszczególne substancje mogą należeć do jednej z wymienionych grup związków chemicznych: alkoholi, estrów, ketonów, tłuszczy, amin, węglowodorów, fluorowcopochodnych i innych. Pod tym względem dokonuje się także ich podziału. Inne kryteria klasyfikujące plastyfikatory to obszar zastosowania (np. budownictwo, przetwórstwo tworzyw sztucznych lub przemysł elektroniczny) oraz ciężar cząsteczkowy (tu wyróżnia się plastyfikatory monomeryczne i polimeryczne – do pierwszej grupy zalicza się substancje o masie cząsteczkowej mniejszej niż 500, natomiast do drugiej, te których masa cząsteczkowa jest większa niż 500). Do najważniejszych plastyfikatorów monomerycznych zalicza się estry bezwodników kwasowych lub kwasów fosforowego, tereftalowego, adypinowego, cytrynowego, benzoesowego i sebacynowego. Plastyfikatory polimeryczne to pochodne glikolu butylenowego lub propylenowego i dwufunkcyjnych kwasów, np. sebacynowego lub adypinowego.

Jak dobrać odpowiedni plastyfikator?

Właściwy wybór plastyfikatora ma niebagatelne znaczenie. Zanim zostanie on dodany do materiału, należy zwrócić uwagę na szereg czynników, które decydują o skuteczności jego działania w danej aplikacji, a w tym przede wszystkim na wskaźnik rozpuszczalności, masę cząsteczkową oraz strukturę chemiczną. Ponadto ważne jest, aby zweryfikować w jakim zakresie temperatur może być stosowany, czy posiada dodatki (zanieczyszczenia) mogące w negatywny sposób oddziaływać na produkt końcowy oraz jaka jest jego wydajność, czyli zużycie na określoną ilość materiału. Często spotyka się plastyfikatory dedykowane do ściśle określonych aplikacji, np. jako dodatki do kostki brukowej. Postępowanie w trakcie przerobu materiału z plastyfikatorem, również może wydatnie wpłynąć na właściwości końcowe wyrobu. Zalecane jest dozowanie w ilości i według sposobu podanego przez producenta.

Jakie zastosowanie mają plastyfikatory?

Ich znaczenie w różnych sektorach przemysłu jest niezwykle istotne. W praktyce zwiększają elastyczność polimerów, żywic, pochodnych celulozy i innych, szczególnie w niskich temperaturach. Do najczęściej modyfikowanych materiałów za pomocą plastyfikatorów, należą zaprawy betonowe oraz polimery, a wśród nich przede wszystkim poli(chlorek winylu). Dzięki plastyfikacji uzyskuje się wyroby elastyczne z materiałów, które z natury są twarde i kruche. Plastyfikatory są szeroko wykorzystywane w takich sektorach gospodarki, jak przemysł budowlany, chemiczny, tworzyw sztucznych, kosmetyczny, spożywczy, a także papierniczy. Półprodukty te są stosowane do produkcji takich elementów jak folie, zelówki, masy uszczelniające, węże gumowe, sztuczna skóra, okładziny ścienne i podłogowe, a także kable i paski gumowe.

Oferta producenta plastyfikatorów – Grupy PCC

Grupa PCC oferuje szeroki wybór plastyfikatorów o najwyższej jakości, do zastosowań przemysłowych. Katalog zawiera szereg produktów o wysokiej koncentracji substancji aktywnej. W zależności od potrzeb, Klienci mogą decydować o ilości oraz formie fizycznej dostarczonego produktu. Szczególną popularnością cieszą się plastyfikatory w formie płatków (w workach), ponieważ stanowi to duże udogodnienie dla formulatorów ze względu na łatwość dozowania, przechowywania wyrobu oraz jego przetwarzania. Duża część produktów oferowanych przez Grupę PCC powstaje na bazie surowców naturalnych i jest biodegradowalna. Klienci, którzy mają wątpliwości co do wyboru właściwego plastyfikatora, mogą skorzystać z profesjonalnej pomocy doradców Grupy PCC, za pośrednictwem formularzy kontaktowych na stronie internetowej.