Аддитиви для переробки ПВХ

Якість екструдіруемого віконного ПВХ-профілю залежить від ряду взаємопов'язаних факторів. У їх числі: якість вихідної сировини (ПВХ-смола); рецептура суміші (співвідношення компонентів: смола і приємним добавки); конструктивні особливості екструдера; технологічна дисципліна та ін.

Одним з найбільш тонких технологічних питань екструзії ПВХ-профілю є коливання якості вихідної сировини в різних партіях поставок, а тим більше перехід на вихідна сировина іншого постачальника.

В даний час виробники віконного ПВХ-профілю готують суміш двома способами:

• ПВХ-смола змішується з так званим компаундом "все в одному", до складу якого входять всі необхідні аддитиви для стабілізації і переробки ПВХ.
• виробляють змішання всіх компонентів суміші самостійно.

При 1-м способі якість готової продукції можна змінювати в досить обмеженому діапазоні, тому що рецептура суміші визначається співвідношенням тільки 2-х компонентів: ПВХ-смоли і компаунда.

При 2-м способі якість готової продукції можна змінювати в більш широкому діапазоні, тому що рецептура суміші визначається співвідношенням всіх компонентів. В цьому випадку якість суміші в значній мірі визначається кваліфікацією і досвідом хіміків-технологів, які в залежності від якості вихідної сировини приймають рішення по рецептурі суміші.

Для підвищення ефективності цього процесу на підготовчому етапі відпрацьовуються типові рекомендації: для вихідної сировини різної якості експериментально для конкретної екструзійної лінії визначають оптимальну рецептуру суміші (оцінка проводиться за характеристиками екструдіруемого ПВХ-профілю). В результаті мають набір стандартних рішень для конкретних умов. Однак, навіть маючи типові рекомендації, слід постійно контролювати якість екструдіруемого ПВХ-профілю, і, при необхідності, коригувати рецептуру суміші. По суті підбір рецептури суміші проводиться методом "проб і помилок", при цьому, чим вища кваліфікація і досвід хіміків-технологів, тим менше відходи ПВХ в процесі переходу на вихідна сировина іншого постачальника.

Ефективність ПВХ як конструкційного матеріалу може бути реалізована тільки в результаті використання комбінації відповідних добавок, що призводить до створення таких властивостей матеріалу, які можуть відповідати суворим вимогам споживача.

Немодифіковані ПВХ-смоли не знаходять практичного застосування. При виробництві та експлуатації виробів з полівінілхлориду необхідно вирішити як мінімум два завдання:

• Усунути, або звести до мінімуму, вплив несприятливих факторів на ПВХ (деструкція при екструзії, температурні коливання, світлова експозиція, УФ-опромінення, окислення на повітрі і т.д.).
• Підвищити властивості міцності, ударостійкість і еластичність.

Першу задачу вирішують, використовуючи стабілізатори, другу - застосовуючи добавки.

Стабілізатори.

Свинцеві стабілізатори.
Переробку полівінілхлориду виробляють при підвищених температурах, в силу чого для запобігання дегідрохлорування необхідно вводити термостабілізатори. Свинцеві стабілізатори є найстарішою і найбільшою групою сполук, які застосовуються в якості стабілізаторів ПВХ.

Однокомпонентні свинцеві стабілізатори:
Трехосновной сульфат свинцю; двухосновной ФОСФО свинцю; двухосновной фталат свинцю; двухосновной стеарат свинцю; нейтральний стеарат свинцю.
Ці свинцеві стабілізатори в змозі реагувати з НСl з утворенням хлориду свинцю. На відміну від хлоридів деяких інших металів, хлорид свинцю не робить дестабілізуючого дії на ПВХ. Хлорид свинцю інертний. Іншою перевагою основних солей свинцю є здатність до утворення комплексів, які необхідні для стабілізації лабільних атомів хлору. Нейтральний стеарат свинцю має сильне змазує дію і його сумісність з ПВХ висока.Двухосновной ФОСФО свинцю має виняткове світлостабілізуючі дію.

Що містять свинець ( "однопакетного") стабілізатори компаунди.
Використання в процесі переробки ПВХ однопакетмих свинецсодержащих систем уможливило модифікувати найважливіші параметри процесу. Однопакетного стабілізатори в мало- або непилящіх формі об'єднують в одному продукті стабілізуючий і змазує дію. Вони забезпечують оптимальні споживчі властивості на основі добре збалансованої системи стабілізатор-мастило.

Оловоорганічні стабілізатори.
Оловоорганічні стабілізатори відносяться до ефективних продуктів для стабілізації ПВХ. Вони поєднують у собі хорошу тривалу термостабільність з відмінною стійкістю кольору. Для виробів з найвищими вимогами до прозорості і термостабильности переважно застосування оловоорганічних термостабилизаторов. Поряд з такою високою ефективністю Оловоорганічні термостабілізатори мають хорошу сумісність з іншими складовими частинами рецептури. Оловоорганічні стабілізатори можна розділити на два типи:

• сірковмісні системи - Оловоорганічні меркаптіди;
• системи, що не містять сірки, - Оловоорганічні карбоксилати.

Оловоорганічні меркаптіди.
Серосодержащіе стабілізатори на основі окілолова.
Рідкі меркаптіди октілолова дозволені до застосування в багатьох країнах для нетоксичних упаковок харчових продуктів, зроблених з жорсткого ПВХ. Вони забезпечують відмінну прозорість і термостабільність.

Серосодержащіе стабілізатори на основі бутілолова.
Меркаптіди бутілолова є відмінними Термостабілізатори для технічного застосування.

Оловоорганічні карбоксилати.
Стабілізатори на основі карбоксилатов октілолова.
Карбоксилати октілолова застосовуються для ПВХ-плівок, отриманих екструзією з раздувкой. Отримувані вироби нетоксичні і не володіють запахом.

Стабілізатори на основі метілолова.
Стабілізатори на основі метілолова застосовуються при екструзії і лиття під тиском, коли пред'являються підвищені вимоги до термостабільності.

Комбіновані оловоорганические стабілізатори.
Суміші меркаптіди і карбоксилатов олова можуть успішно замінити чисті карбоксилати. Їх краще застосовувати для екструзії жорстких профілів ПВХ і лиття під тиском.

Кальцій / цинковмісні стабілізатори.
Екологічні міркування і продовжує вдосконалення технології стабілізації підштовхують багатьох переробників ПВХ до використання кальцій-цинкових стабілізаторів.

Тверді кальцій / цинковмісні стабілізатори.
Рекомендуються при екструзії віконних профілів, нетоксичних виробів, що вимагають відсутність кадмію і свинцю.

Пастоподібні кальцій / цинковмісні стабілізатори.
Нетоксичні кальцій-цинкові стабілізатори успішно використовуються протягом тривалого часу для виготовлення великої різноманітності пластифікованих виробів, дозволених для харчових цілей, таких, як дитячі іграшки, кровоносні судини, мішки, рукавички і пакувальна плівка, отримана раздувкой.

Рідкі кальцій / цинковмісні стабілізатори.
Рідкі кальцій / цинковмісні стабілізатори набувають найбільш широке поширення для застосування в таких областях, як каландрирование або екструзія замість барій / кадмійсодержащіх стабілізаторів.

Барій / цинковмісні стабілізатори.
Рідкі, що не містять кадмію, стабілізатори користуються зростаючим попитом в усьому світі на сформованому висококонкурентному ринку і стали основним класом стабілізаторів, які використовуються для переробки ПВХ. Широкий діапазон самозмащувальної рідких барій / цінксодержащіх стабілізаторів (як містять, так і не містять фенол) покриває всі потреби при Каландрирование, екструзії, лиття під тиском, видування плівки напівжорсткого і пластифікованого ПВХ.

З-стабілізатори.

Епоксидні сполуки.
Епоксидні пластифікатори ефективні в якості нетоксичних со-стабілізаторів, які використовуються в жорсткому і пластифікований ПВХ та інших хлорвмісних полімери. Стабілізуючу дію епоксидних пластифікаторів засноване на їх здатності зв'язувати хлористий водень, вони надають позитивний ефект на довготривалу термостабільність, покращують погодостойкость виробів з ПВХ.

Хелатор.
Додавання Фосфіти разом з металевими милами (барій / цинк або кальцій / цинк) підвищує тепло- і Погодостійкість, а також прозорість виробів з ПВХ.

Стабілізатори - Кіккер.
Кіккер - стабілізатори ПВХ, які каталізують розкладання газообразователя, змушуючи його діяти при більш низьких температурах.

мастила
Для нормального протікання процесу виробництва жорстких і пластифікований ПВХ необхідно ретельно підібрати і розрахувати кількість мастила. Внутрішні лубриканти покращують якості плинності при плавці ПВХ, зовнішні лубриканти оберігають суміш від прилипання до гарячих металевих частин обладнання.

Поглиначі УФ-променів.
Поглиначі ультрафіолетових променів необхідні для підвищення світлостійкості і погодоустой-чивости жорсткого і пластифікованого ПВХ.

Оптичні відбілювачі.
Оптичні відбілювачі використовують для поліпшення зовнішнього вигляду готових виробів. Вони дозволяють виробляти білі блискучі вироби, покращувати часто злегка жовтий колір виробів із пластиків і підвищувати блиск фарбованого виробів.

Антистатики.
Поверхневе статичну електрику виробів з пластиків часто викликає труднощі при подальшій обробці і використанні. Антистатики попереджають утворення такого статичної електрики і знижують його за рахунок зниження поверхневого опору.

Антиоксиданти.
Антиоксиданти використовуються в модифікованому жорсткому ПВХ для поліпшення властивостей при зберіганні. У пластифікований ПВХ вони обумовлюють в першу чергу захист пластифікаторів.

Двоокис титану.
Це економічний і універсальний пігмент, як для пластмас, так і для лакофарбової промисловості, пластифицированного і не пластифікованого ПВХ, поліолефінів, полістиролів і сополімерів з дуже хорошими оптичними властивостями. Має високу Розбілювальна здатністю, надає білим забарвленням дуже високу яскравість, сприяє максимальної атмосферостойкости пластмас при зовнішньому застосуванні.

модифікатори

Модифікатор ударостійкості.
Ефективним модифікатором ударопрочноеті для ПВХ є сополімер метилметакрилату, бутадієну і стираючи. Модифікатори удароміцності представлені широкою гамою продуктів, призначених для виробництва різної продукції: від прозорих ПВХ до матових ПВХ з супер-ударопрочностью методом каландрування, екструзії, видування з розплаву.

Акрилові допоміжні добавки (модифікатори нафтових).
Основні функції допоміжних добавок (модифікаторів нафтових): покращують плавкість, завдяки їх високомолекулярної масі, просувають злиття ПВХ, завдяки будові частинок, а також дає більш високу стійкість на розрив.
Застосування даних модифікаторів призводить до отримання матеріалів, які дозволяють адаптуватися до широкого діапазону умов і збільшити вихід продукту.

пластифікатори
Пластифікатори для переробки ПВХ можна розділити на дві групи: мономерні і полімерні пластифікатори. Це речовини, які вводять до складу полімерних матеріалів для додання еластичності і пластичності при переробці та експлуатації. Пластифікатори полегшують диспергування інгредієнтів, знижують температуру технологічної обробки композицій, покращують морозостійкість полімерів. Також можуть підвищувати вогне-, світло- і термостійкість полімерів.
Вибір пластифікатора залежить від вимог, що пред'являються до якісних характеристик готових виробів

Джерело: сайт фірми Технопласт, Австрія

Примітка. Деякі із зазначених добавок використовуються і при переробці поліолефінових смол.