Введение к работе
Актуальность проблемы. Производство пластифицированных полимерных материалов на базе полившиїлхлорида (ПВХ) с повышенной термостябильностыо является одной m важных проблем в химический тсхнолопш. В качестве пластификатора наибольшее использование получил дноктилфталат, стоимость которого в полимерной композиции часто достигает 50 % и который, является дорогим сырьём. В связи с постоянно расширяющимся ассортиментом изделий из ПВХ и неуклоїшілм ростом их производства актуальной становится проблема замены дорогостоящего ДОФ на более дешёвые пластификаторы. Одними из наиболее перспективных шастнфпцнрз'ющнх добавок являются .хлорпарафины. Они достаточно лешёвы, хорошо совмещаются с ПВХ и друпгми ингредиентами полимерной композиции.
ПВХ ггон переработки требуют іфіімснення стабилизаторов.
іЗсновной недостаток большинства стабилизаторов применяемых в ГШХ их высокая токсичность и дороговизна.
Известно, что не существует универсального однокомпонентного стабилизатора Для усиления стабилизирующего действия добавок, используются комплексные стабилизаторы с полифунюшональными свойствами. Иногда комплексный стабилизатор изготавлігвают в виде насты в пластификаторе (например, CKC;BaZ и др.).
Для производства изделии га ПВХ широко применяются смеси пластификаторов, что позволяет снизить затраты на пластифицирующую группу. Некоторые смеси содерисат-хлорпарафины (ХГГ).
При частичной замене ДОФ хлорпарафнном при переработке ПВХ возникают следующие проблемы:
1) Хлорпарафины, в силу своего химігческого строения, не индеферентны к ингредиентам ПВХ-компо.-щции, особешю в режимах переработки;
2) Хлорпарафины является термически неустойчивыми соединениями и
сими должны быть стабилизированными.
3) Хлорпярафіпад не являются первичішми пластификаторами,
вследствие чего не могут полностью заменить первичный пластификатор
ДОФ.
Хлорпарафины, являются сложными смесями хлорированных углеводородов и могут по-разному вести себя в ПВХ-комшзишш в зависимости от степени хлорирования и фракционного состава.
Всё перечнелетшое обуславливает необходимость нахозкдеіви наилучшего способа использоващи хлорпарафшюв в качестве добавки в ПВХ-композишш.
В связи с этим, актуальной представляется разработка комплексных добавок в ПВХ, сочетающих свойства дешевого пластифіпчатора и нетоксичного стабилизатора, например : композиция включающая пластификатор хторпарафіш и стабилизатор представленный нетоксичными солями металлов.
Целью работы является сиілсз и изучение свойств новых многофунгашоналыплх добавок для ПВХ, обладающих стабилизирующими, пластифицирующими и другими свойствами.
В связи с этим в работе решались задачи создания композиции на основе хлорпарафина (ХП) в качестве пластнфихатора, солеіі жирных кислот и металлов П группы в качестве стабилизатора
В связи с поставленными задачами были изучены следующие вопросы :
1) Создание новых добавок на основе хлорпарафина (ХП), солей
металлов П группы и изучение их пластифицирующих и стабилизирующих
свойств;
2) Выявление оптимального массового соотношения ХП : соль металла,
обеспечивающего максимальное термостабилизирующес действие;
s .
3) Выявление оптимального соотношения ДОФ. ХП : соль металла, для
наилучших условий переработки и эксплуатации ПВХ изделий ;
-
Выявление вклада отдельных компонентов в стабилизирующее, пластифицирующее действие предлагаемых композиций;
-
Выявление влияния качества сырья на проявление композициями полезных свойств.
Научная повита. Разработаны научные основы создания применения новых многофункциональных добавок к ПВХ улучшающих фнзнко-механнческие и технические свойства полимерных материалов на основе f ЮХ.
Впервые созданы новые композиции обладающие плястпфшугрующнм и стабилизирующим действием на ПВХ на основе нетрадиционного хлорпарафинд (ХП-301, солей жирных ыгслот и металлов И группы (Са. Ва, Zn).
Впервые выявлено количественное соотношение приводящее к
сннсрлгческсму дейстшю цинковых солей в сочетании с кальциевыми солями
лирных кислот и проявляющиеся в усилении терместабігапігруюшеіі
активности композиции.
Впервые установлен химизм процесса получения солей жирных кислот и металлов Е! группы в среде хлорпярафнна.
Впервые ра-фзботан новый метод получещія пластифшшрующен, стабнлизігрующен композиции заклюпающеся а сізгтезг нескольких солей асігрньїх кислот непофедствешіо в среде хгсорпарафпна. Изучены химические реакции приводящие к образованна побочных продуктов и исследовано их влияние на стабклт\фу!ошие свойства композиштн.
Найдены соотношения ДОФ : новая ког-шозішня, позволяющие получать изделия нз ПВХ различного назначения.
Практическое значение. Разработан метод получения стабилизирующих добавок, отличающихся низкой токсичностью и низкой
CTOIIMOCTL :0.
Получены новые стабилизаторы, обладающие шіастнфіщирующнм действием и свойствами лубрикаїпа, которые вследствие своей нетокигшости могут применяться для производства полимерных материалов, используемых в бытовых целях.
Предложены композиции по типу "три в одном" позволяющие упростить процесс переработки ПВХ.
Апробация работы. Основные раздели диссертации докладывались и обсуждались на ГУ Международной конференцій "Наукоёмкие химические технологии" (г. Волгоград, 1996 г.) и на конференции молодых ученных "Новая промыленная техника и технология (г. Ваті"оград, 1997 г.).
По теме диссертации опубликовано 5 статей в журнале "Пластмассы" и тезисы докладов в сборнике "Наукоёмкие химические технологии".
ОбьРм н структура работы. Диссерізция изложена на страницах
машшюгаїсного текста, содержит таблиц, рисунков, состоит нз
введения, 4 глав, выводов, заключения, списка гапературы - наименований и приложения.
Первая глава посвящена литературному обзору по строению и деструкции полішшпихлорнда, различным способам и технолопш получения стабилизирующих добавок металлов П группы. Вторая глава посвящена изучению сырьевых компонентов в составе стабилизирующих композиций. Третья глава посвящена созданию стабилизирующих композшвт и изучению их свойств. В uemeSpmou главе приводится описание экспериментов.