Получение новых добавок для поливинилхлоридных композиций

Введение. Поливинилхлорид (ПВХ) лидирует в мировом потреблении среди синтетических полимеров, выпускаемых промышленностью. Изделия на его основе прочно завоевали мировой рынок, и сегодня ни одна высокоразвитая страна не может позволить себе отказаться от его производства и потребления. Высокая востребованность термопласта, прежде всего, объясняется его уникальными свойствами, такими как: долговечность, стойкость к климатическим условиям, низкая воспламеняемость, хорошие барьерные свойства, экономичность, экологичность и универсальность. Комплекс технологических и эксплуатационных свойств мягкому ПВХ, помимо прочих добавок, в основном обеспечивают пластификаторы, содержание которых может достигать 50% и выше. Именно эффективность пластифицирующего действия оказывает решающее влияние на характеристики получаемых материалов и изделий. Один из наиболее широко применяемых классов соединений при пластификации ПВХ - сложные эфиры фталевой кислоты, в частности, дибутилфталат (ДБФ), ди-(2-этилгексил)-фталат (диоктилфталат, ДОФ), диизононилфталат (ДИНФ) и диизодецилфталат (ДИДФ). Фталаты нашли наибольшее применение в качестве пластификаторов благодаря своим свойствам: хорошей совместимости с ПВХ, низкой миграции из пластиката, минимальному взаимодействию с полимером при комнатной температуре, хорошей морозостойкости, высоким электроизолирующим свойствам, доступности, технологичности и низкой стоимости. Методы и материалы. В работе приведены методы получения новых симметричных и несимметричных фталатных пластификаторов: дибензоксиэтилфталатов, бензилбензоксиэтилфталатов, феноксиэтилбензоксиэтилфталатов, этоксиоктилбензокси-этилфталатов - каталитической этерификацией фталевого ангидрида оксиэтилированными фенилкарбинолами, фенолами и 2-этилгексанолами. Подобраны условия синтеза целевых продуктов с максимальным выходом. Изучены физико-химические свойства полученных соединений. Полученные экспериментальные данные использованы для выявления перспективных новых пластификаторов фталатного типа методом кластерного анализа. Кластерный анализ для решения данной задачи наиболее эффективен, т.к. предназначен для объединения некоторых образцов в классы (кластеры) таким образом, чтобы в один кластер попали максимально схожие по свойствам, но при этом образцы разных кластеров максимально отличались друг от друга. Кластеризация проведена в программе Statistica 10. Результаты и обсуждение. По полученным данным установлено, что бензилбензоксиэтилфталаты и этоксиоктилбензоксиэтилфталаты обладают наилучшими характеристиками по пластифицирующей способности. Изучено влияние выбранных пластификаторов на физико-механические характеристики ПВХ-композиций. Эффективность соединений в ПВХ-композиции оценена по показателям «напряжение при удлинении» и «разрушающее напряжение». Результаты испытаний образцов сравнены с показателями ПВХ-пластикатов, содержащих ДБФ. Заключение. Использование разработанных добавок способствует получению ПВХ-компаундов с улучшенными физико-механическими характеристиками.