Пластмассы

Добавки к полимерам – зачем мы их применяем?

В промышленности применяют много видов добавок к полимерам, которые можно разделить на 4 основные группы:

Стабилизаторы

• термические стабилизаторы – их применяют в случае полимеров, которые имеют тенденцию к разложению при температурах, в которых осуществляется их переработка,
• технологические антиокислители – их используют для предотвращения окисления полимеров, а также возникновения последующих изменений (напр. разветвлений) во время переработки.

Предложение Группы PCC включает в себя ряд таких веществ в виде продуктов из серии Rostabil, которые в качестве добавки имеют широкий спектр применения в промышленности переработки пластмасс. Эти продукты обладают антиокислительными свойствами, могут также выполнять роль термических стабилизаторов, предотвращая деградацию пластмасс в процессе переработки. Используются также в качестве технологических стабилизаторов. Продукты серии Rostabil обладают высокой гидролитической стабильностью, не влияют отрицательно на механические свойства пластмасс и предотвращают процессы деградации во время термической переработки.

Модификаторы, используемые при переработке

• смазочные, диспергирующие и противоадгезионные средства – уменьшают внутреннее и внешние трение, что повышает пластичность полимеров, а также предотвращают прилипание пластмасс к металлическим частям формовочного оборудования. Серия продуктов Chemstat и Maxomer – это группа профессиональных добавок, которые очень хорошо улучшают смазочные, антиэлектростатические и диспергирующие свойства в процессах производства пластмасс. Группа PCC имеет в своем ассортименте также ряд Dyspergator (R, RP, SBRP), которые позволяют создавать стабильную дисперсию латекса во время полимеризации. Эти продукты в основном используются как вспомогательные средства в производстве стиролбутадиеновых каучуков (SBR) методом эмульсионной полимеризации. Продукты Dyspergator (R, RP, SBRP) совместимы с другими добавками, применяемыми в этом же процессе (напр. эмульгаторами и стабилизаторами), провоцируя очень хорошее рассеивание образующихся частиц латекса в водной фазе. Следующей группой продуктов являются противоадгезионные средства, такие как: Chemax X-997 и Chemstat X-9910, которые могут также выполнять роль смазки при производстве пластмасс,
• ингибиторы коррозии – добавки, которые уже в небольших количествах эффективно снижают скорость коррозии металлов. Продукты Chemstat Cl-1020 и Chemstat Cl1020/60DC разработаны специально, чтобы предотвратить коррозию в процессах производства пластмасс, напр. полиолефиновых гранулятов. В ассортименте Группы PCC имеется продукт и в форме порошка (Chemstat Cl1020/60DC), и жидкости (Chemstat Cl1020), благодаря чему его можно использовать во многих процессах при производстве пластмасс, таких как: полипропилен и полиэтилен (HDPE и LLDPE),
• разжижающие добавки – снижают температуру размягчения и плавления полимеров. В отличие от смазок они имеют низкую вязкость. Продукты серии Rodys (C, L, LP, O) – это полимеры натриевой соли нафталин-сульфоновой кислоты с формальдегидом, которые, благодаря своей уникальной структуре, позволяют выполнять роль как эмульгаторов, так и диспергаторов. Эмульгаторы оказывают огромное влияние на реологические свойства полимеров, в значительной степени улучшая их, что обеспечивает снижение стоимости производства синтетических материалов,
• тиксотропирующие средства – эти добавки предназначены для того, чтобы повышать либо снижать вязкость под влиянием пластических деформаций. Пластмассы, обладающие тиксотропными свойствами, в статических условиях будут более вязкими, напоминая даже твердое тело (или, наоборот, будут в жидком состоянии). С другой стороны, подверженные процессу смешивания, встряхивания либо другого типа напряжения, начинают „плыть”, резко снижая свою вязкость (или же становятся более плотными). Затем, после определенного времени, возвращаются к своему первоначальному состоянию. В качестве тиксотропирующих средств применяют, как правило, активный диоксид кремния, тальк, стекло, измельченное стекло и многое другое.

Модификаторы свойствмодификаторы оптических свойств – в основном это красящие средства (красители и пигменты), рассветляющие и матирующие,

• модификаторы горючести – это замедляющие горение и противодымные средства. Продукты серии Roflam обладают очень эффективным снижающим горючесть действием, при этом оказывают очень незначительное влияние на физико-механические свойства полиуретановых эластичных пенопластов. Они также характеризуются низким уровнем выбросов летучих органических соединений. Эти продукты могут быть использованы в мебельной промышленности, например, для производства кресел, диванов, матрасов и подушек. Благодаря содержанию фосфора, они образуют защитный слой на поверхности полимера, препятствуя поступлению кислорода к огню и его распространению. Применение продуктов серии Roflam позволяет получить хорошие результаты по огнестойкости строительных материалов,
• модификаторы механических свойств – это пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, вспенивающие и структурирующие средства. К этой группе принадлежат продукты серии Roflex, т.е. профессиональные пластификаторы повышенной вязкости, которые можно применять наряду с ингибиторами горючести серии Roflam. Они обладают многократно более высокой устойчивостью к миграции по сравнению со стандартными пластификаторами на основе традиционных составов ПВХ. Добавки из серии Roflex находят широкое применение в строительстве (технические пленки, ковролин), электронике (изоляция проводов), мебельной промышленности (проекционные экраны, искусственная кожа), автомобильной (обивка салона автомобиля), а также транспорте (конвейерные ленты и тенты),
• модификаторы поверхностных свойств – это антистатики, средства для скольжения и противозапотевающие средства, такие как, например, Chemstat® AF-322 и Chemstat® AF-687. Оба продукта препятствуют образованию пара и могут быть предназначены для непрямого контакта с пищевыми продуктами в соответствии с определением и лимитами, установленными американским Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) в списке 21 CFR 178.3400. Они имеют широкий спектр применения в упаковочной и пищевой промышленностях, а также в производстве пластмасс. Антистатические средства могут применяться как внутрь (связанные с полимерной матрицей), так и снаружи, на поверхности полимера. Группа PCC имеет в своем предложении широкий ассортимент высококачественных антистатических добавок. Продукты Chemstat могут быть использованы в качестве антиэлектростатиков в производстве многих пластмасс, а благодаря разным формам существования (твердая, жидкая или гранулят), удобны в применении.

Стабилизаторы свойств

• деактиваторы металлов – предотвращают окисление ионов металлов, присутствующих в пластмассах на нескольких степенях окисления.
• стабилизаторы – замедляет процессы деградации, происходящие в полимерах, вызванные, например, разрушительным действием кислорода, температуры, озона или же других каталитических реакций, приводящих к разрыву полимерной цепи. Эти изменения оказывают непосредственное влияние на ход процесса переработки, а также на внешний вид готовой продукции, например, изменение цвета, блеска, оттенка пластмассы. Группа PCC, выходя навстречу ожиданиям клиентов, предлагает серию продуктов Rostabil, которые могут быть использованы в качестве и технологических, и термических стабилизаторов. Они устраняют эффект желтения пластмассы во время процессов переработки, повышают стабильность цвета содержащих пигменты полимерных материалов, а также обеспечивают прозрачность непигментированных материалов.

Наблюдаемые тенденции в индустрии пластмасс

Отрасль производства пластмасс в последние годы претерпевает много перемен. Это огромный сектор, очень раздробленный (из результатов исследований Главного управления статистики следует, что в Польше более 2,8 тыс. компаний генерирует около 50% доходов) с большими перспективами. В секторе производства пластмасс уже несколько лет наблюдается ряд тенденций.

Первая из них связана с уменьшением веса материалов, что особенно заметно в автомобильной и строительной промышленностях. Пластмассы, благодаря своему небольшому весу и при этом высокой прочности, вытесняют используемые до сих пор стальные элементы в процессе производства автомобилей. Кроме того, благодаря возможности модификации полимеров с помощью различных добавок, инженеры могут создавать специализированные изделия, предназначенные для соответствующих целей. Аналогичная тенденция наблюдается в строительной отрасли, где элементы, сделанные из пластмассы, заменяют традиционные строительные материалы, такие как: древесина, сталь или же бетон, при строительстве мостов, зданий и железнодорожных линий.

Следующая тенденция в секторе производства пластмасс связана с применением биологических и биоразлагаемых полимеров в качестве альтернативы для материалов, производимых из соединений на нефтяной основе. Это связано с тем, что термореактивные пластмассы, часто используемые, например, в производстве автомобилей, с трудом поддаются вторичной переработке. Конечно, это негативно влияет непосредственно на окружающую среду. В настоящее время многие компании сосредотачиваются на поиске альтернативных биологических решений, которые будут в состоянии заменить целый ряд трудновосстановимых пластмасс на нефтяной основе. Примером этого может быть, например, недавно созданный полностью биологически разлагающийся пластик из хитина.