Пластификатор
Пластификатор - это добавка, которая делает жёсткий полимер мягким, гибким и эластичным. Само название говорит о его назначении: придать материалу пластичность. Без пластификаторов многие привычные изделия из мягкого пластика были бы невозможны, ведь исходный полимер часто слишком твёрд и хрупок.
Наиболее ярко роль пластификаторов видна на примере поливинилхлорида. Сам по себе этот полимер жёсткий, и из него делают трубы и оконные профили. Но стоит добавить пластификатор, и тот же ПВХ превращается в мягкий гибкий материал для напольных покрытий, искусственной кожи, шлангов, изоляции проводов.
Как работает пластификатор
Принцип действия пластификатора в том, что его молекулы внедряются между цепями полимера и раздвигают их, ослабляя притяжение друг к другу. Цепи получают возможность легче скользить, и материал становится более податливым, как если бы между плотно уложенными нитями добавили смазку.
Чем больше пластификатора, тем мягче становится материал. Регулируя его количество, получают изделия любой степени гибкости - от полужёстких до очень мягких и эластичных. Это даёт огромную свободу в создании материалов с нужными свойствами из одного базового полимера.
Какими бывают пластификаторы
Большинство классических пластификаторов - это сложные эфиры, маслянистые жидкости с низкой летучестью. Их получают этерификацией и подбирают так, чтобы они хорошо совмещались с полимером и долго удерживались в материале, не испаряясь и не вымываясь.
Долгое время самыми распространёнными были фталатные пластификаторы. Однако к части из них возникли вопросы по безопасности для здоровья, особенно в детских товарах и упаковке для пищи. Поэтому отрасль переходит на новые типы пластификаторов, считающиеся более безопасными.
Проблема миграции
Важная особенность пластификаторов в том, что они не связаны химически с полимером, а лишь распределены между его цепями. Со временем они могут постепенно мигрировать к поверхности, испаряться или вымываться. Именно с этим связан характерный запах новых изделий из мягкого пластика.
По мере ухода пластификатора материал постепенно теряет гибкость, становится жёстким и хрупким. Это одна из причин старения мягких пластиков. Поэтому разрабатывают пластификаторы с пониженной миграцией, а в ответственных случаях - связанные с полимером химически.
Где применяются
Главная область применения пластификаторов - производство мягкого ПВХ. Из него делают линолеум, искусственную кожу, тенты, шланги, медицинские трубки и пакеты, игрушки, изоляцию кабелей, упаковочную плёнку. Во всех этих изделиях гибкость обеспечивается именно пластификатором.
Помимо ПВХ, пластификаторы используют в других полимерах, лаках, красках и резинах, где нужно повысить гибкость и снизить хрупкость. Таким образом, эта группа добавок остаётся одной из важнейших в производстве полимерных материалов, определяя свойства огромного количества повседневных изделий.