Разработка новой ПВХ-композиции с пониженной горючестью
Автор: Мазитова А.К., Вихарева И.Н., Зарипов И.И., Мазитов Р.М., Канарейкин В.И.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Разработка новых полимерных материалов
Статья в выпуске: 6 т. 11, 2019 года.
Бесплатный доступ
Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из полимеров, который чаще всего подвергается пластификации. Используемые при этом пластификаторы представляют собой сложные эфиры ароматических или алифатических кислот с линейными или разветвленными алифатическими спиртами с умеренной длинной цепью. Среди них фталаты (эфиры ортофталевой кислоты с жирными спиртами) имеют самый широкий спектр применения среди эфиров ароматических кислот. Они характеризуются отличной совместимостью не только с ПВХ, но и с рядом других полимеров, придают хорошие физико-механические свойства, но являются токсичными соединениями. Именно поэтому их применение постепенно вытесняется малотоксичными и нетоксичными пластификаторами. Экологически безопасными являются сложные эфиры адипиновой кислоты, которые находят широкое применение. Однако их применение в пластикатах для кабельной продукции требует внесения в рецептуру специальных добавок – антипиренов. В данной работе приведены результаты разработки рецептуры ПВХ-композиции, обладающей низкой горючестью. В качестве пластификатора был использован разработанный нами дибутоксиэтиладипинат. В качестве антипирена – промышленный ди(2-этилгексил) фенилфосфат. В первую очередь нами был получен сложный эфир адипиновой кислоты и оксиэтилированного бутанола со степенью оксиэтилирования 5. Подобраны условия его получения с максимальным выходом. Изучены физико-химические свойства синтезированного соединения. Составлены рецептуры ПВХ-композиций на основе полученного адипината с различными количествами ди(2-этилгексил) фенилфосфата. Представлены результаты испытаний ПВХ-пластикатов на горючесть. Показатели горючести образцов кабельного пластиката с применением разработанных пластификаторов соответствуют ГОСТ 5960-72 с изм. 3-9. Наилучшие результаты были достигнуты при применении фосфорсодержащей добавки в количестве 3% масс. Показано, что именно малые количества ди(2-этилгексил)фенилфосфата обеспечивают противопожарные свойства.
Адипиновая кислота, адипинат, антипирен, горючесть, кабельный пластикат, оксиэтилирование, оксиэтилированный бутанол, пластификатор поливинилхлорида, фосфорсодержащий пластификатор, этерификация
Короткий адрес: https://sciup.org/142221494
IDR: 142221494 | DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-6-696-705
Список литературы Разработка новой ПВХ-композиции с пониженной горючестью
- Зефирова О.Н. Краткий курс истории и методологии химии. – М.: Анабасис, 2007. – 140 с.
- Rahman M., Brazel C.S. The plasticizer market: an assessment of traditional plasticizers and research trends to meet new challenges // Prog. Polym. Sci. – 2004. – Vol. 29. – P. 1223–1248.
- Мазитова А.К., Нафикова Р.Ф., Аминова Г.К. Пластификаторы поливинилхлорида / Наука и эпоха: монография; под общей ред. проф. О.И. Кирикова. – Воронеж, 2011. – С. 277–297.
- Федоренко Н.П. Универсальный пластик (Поливинилхлорид). – М.: Наука, 1966. – 119 с.
- Wilkes C.E., Summers J.W., Daniels C.A., Berard M.T. PVC Handbook / Hanser Publications, 2005. – 723 р.
- Маскова А.Р., Аминова Г.К., Рольник Л.З., Файзуллина Г.Ф., Мазитова А.К. Фталаты оксиалкилированных спиртов // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Том 11, № 1. – С. 52-71. – DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-1-52-71.
- Godwin A.D. Plasticizers /Applied Plastics Engineering Handbook Elsevier, 2017. – 784 p.
- Мазитова А.К., Аминова Г.К., Маскова А.Р., Cабитов И.Н., Недосеко И.В. Новые пластификаторы поливинилхлорида // Нанотехнологии в строительстве. – 2017. – Том 9, № 6. – С. 168–180. – DOI: 10.15828/20758545-2017-9-6-168-180.
- Мазитова А.К., Аминова Г.К., Маскова А.Р., Ягафарова Г. Г., Мазитов Р.М. Новые пластификаторы для ПВХ-композиций строительного назначения // Нанотехнологии в строительстве. – 2017. – Том 9, № 4. – С. 48–63. – DOI: 10.15828/2075-8545-2017-9-4-48-63.
- Sunny M.C., Ramesh P., George K.E. Use of polymeric plasticizers in polyvinyl chloride to reduce conventional plasticizer migration for critical applications // J. Elastomers Plast. 2004. – Vol. 36, № 1. – Р. 19–31.
- Hakkarainen М. Migration of monomeric and polymeric PVC plasticizers // Adv. Polym. Sci. – 2008. – Vol. 211. – P. 159–185.
- Pielichowski K., S. wierz-Motysia B. Influence of polyesterurethane plasticizer on the kinetics of poly(vinyl chloride) decomposition process // J. Therm. Anal. Calorim. – 2006. – Vol. 83, № 1. – Р. 207–212.
- Fenollar O., Sanchez-Nacher L., Garcia-Sanoguera D., Lopez J., Balart R. The effect of the curing time and temperature on final properties of flexible PVC with an epoxidized fatty acid ester as natural-based plasticizer // J. Mater. Sci. – 2009. – Vol. 44, № 14. – Р. 3702–3711.
- Pedersen G.A., Jensen L.K., Fankhauser A., Biedermann S., Petersen J.H., Fabech B. Migration of epoxidized soybean oil (ESBO) and phthalates from twist closures into food and enforcement of the overall migration limit // Food Addit. Contam. – 2008. – Vol. 25, № 4. – Р.503–510.
- Tickner J.A. , Schettler T., Guidotti T., McCally M., Rossi M. Health risks posed by use of di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) in PVC medical devices: a critical review // Am. J. Ind. Med. – 2001. – Vol. 39. – P. 100–111.
- Godwin A.D. Plasticizer selection and phthalate alternatives // Presented at Society of Plastic Engineers Vinyl Division Technical Conference. Vinyltec 2008. – Chicago, 2008.
- Садиева Н.Ф., Насибова Г.Г., Искендерова С.А., Зейналов Э.Б., Асадова Ш.Н., Нуриев Л.Г., Агаев Б.К. Эффективные пластификаторы для поливинилхлорида // Пластические массы. – 2018. – № 3–4. – С. 17–18.
- Jain K.K., Fatma K., Saroop M. // Popular Plast. Packaging. – 1998. – Vol. 43. – № 11. – P. 75–82.
- Сапаев Х.Х., Мусов И.В., Хаширова С.Ю., Башоров М.Т., Шогенов В.Н., Кушхов Х.Б., Микитаев А.К., Заиков Г.Е. Изучение влияния различных пластификаторов на свойства поливинилхлоридного пластиката // Вестник технологического университета. – 2015. – Том 18, № 9. – С. 102–105.
- Халтуринский Н.А., Берлин А.А., Попова Т.В. Горение полимеров и механизмы действия антипиренов // Успехи химии. – 1984. – Т. 53, № 2. – С. 326.
- Мазитова А.К., Маскова А.Р., Нафикова Р.Ф., Аминова Г.К. Использование добавок при получении кабельных пластикатов // Башкирский химический журнал. – 2017. – Том 24, № 3. – С. 50–53.
- Асеева Р.М., Заиков Г.Е. Горение полимерных материалов. – М.: Наука, 1981. – 280 с.
- Плотникова Г.В., Егоров А.Н. Доступные фосфорорганические соединения как замедлители горения // Пожаровзрывобезопасность. – 2003. - № 6. – С. 26–29.
- Тагер А.А. Физикохимия полимеров / 3-е изд. – М.: Химия, 1978. – 544 с.
- Суворова А.И. и др. Высокомолекулярные соединения. – 1966. – Том 8. – С. 1692–1697.
- Вихарева И.Н., Буйлова Е.А., Гатиятуллина Д.Р., Арсланов В.Р., Гилемьянов Д.А., Мазитова А.К. Синтез и свойства сложных эфиров адипиновой кислоты. – Башкирский химический журнал. – 2019. – Т. 26, № 2. – С. 33–36.
- Мазитова А.К., Вихарева И.Н., Аминова Г.К., Тимофеев А.А., Буйлова Е.А., Дистанов Р. Ш. Исследование влияния количества добавок на свойства эфиров адипиновой кислоты // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Том 11, № 4. – С. 437–446.
- Вихарева И.Н., Ильясова А.Д., Лихачёва О.Г., Запотылок Г.Ю., Мазитова А.К. Ди-(2-этилгексилокси)этиладипинаты. – Башкирский химический журнал. – 2019. – Т. 26, № 2. – С. 90–91.
