Эластичный ПВХ

Свойства ПВХ можно изменять в широких пределах путем введения пластификаторов, различных добавок, а также в результате химической модификации. ПВХ совмещается с рядом полимерных пластификаторов: насыщенными полиэфирными смолами, акрилонитрильными каучуками, эпоксидными и фенолоформальдегидными смолами. Продукты совмещения ПВХ с фенолоформальдегидными новолачными смолами носят название фенолитов.

Особо важное значение для переработки и применения ПВХ имеет совместимость его с низкомолекулярными пластификаторами, которые придают материалу гибкость, снижают хрупкость при низких температурах, облегчают условия переработки и увеличивают срок службы изделий.

По совместимости с ПВХ пластификаторы делятся на три группы. Пластификаторы первой группы («истинные пластификаторы») включают вещества, практически неограниченно совмещающиеся с полимером: диоктилфталат, ди(2-этилгексил)фталат, дибутилфталат, диизооктилфталат, дикаприлфталат, динонилфталат, тритодилфосфат, триксилилфосфат. Пластификаторы второй группы хуже совмещаются с ПВХ, но они придают ему некоторые специальные свойства, в частности стойкость к воздействию низких температур, и обычно применяются в сочетании с пластификаторами первой группы. К ним относятся следующие пластификаторы: полипропиленадипинат, полипропиленсебацинат, дибутиладипинат, дибутилсебацинат, диизобутилсебацинат, диизооктилсебацинат, триоктилфосфат. Пластификато­ры третьей группы — «модификаторы» (хлорированные воски и высококипящие ароматические фракции нефти) не совмещаются с ПВХ. Они вводятся в полимер лишь в присутствии истинных пластификаторов.

Надежность пластификатора в значительной степени определяется его способностью длительное время удерживаться в полимере. Он может выделяться в результате испарения, миграции, экстрагирования растворителями и так называемого выпотевания, когда количество введенного пластификатора превышает предел совместимости. Высшие фталаты и фосфаты в сочетании с большинством пластификаторов вто­рой группы достаточно устойчивы. Наименее летучи полимерные пластификаторы, которые одновременно и менее подвержены миграции (т. е. выделению из пластиката при контакте с другими полимерными материалами).

Пластифицированный ПВХ имеет высокие электроизоляционные свойства, обладает атмосферостойкостью, влагонепроницаемостью, бензо- и маслостойкостью, негорючестью и хорошей эластичностью. Физико-механические и диэлектрические свойства пластиката (см. табл. 7.3) можно изменять в широких пределах в зависимости от содержания пластификаторов и наполнителей, а также от молекулярной массы исходного полимера. Большое влияние на свойства пленок оказывает температу­ра: с понижением температуры они становятся жесткими и хрупкими.

Пластикат используют во многих отраслях промышленности в качестве упаковочного материала, при изготовлении обуви, плащей, клеенки, манжетов-прокладок, для защиты от коррозии металлических и бетонных емкостей, различного инструмента, для изоляции проводов. Пленочный пластикат применяют также для изготовления средств индивидуальной защиты при работе с радиоактивными веществами. Водостойкий листовой пластикат используют для гидроизоляции строительных со­оружений. Кабельный пластикат служит для непосредственной изоляции проводов и кабелей и в виде защитных оболочек уже изолированного кабеля. Трубки приме­няются для транспортировки воды, масел, воздуха, газов при температурах от -10 до 60 °С, а также для изоляции проводов.

Пластифицированный ПВХ также используется для изготовления искусственной кожи (обивочной, обувной, одежной и др.), которую получают путем нанесения паст на хлопчатобумажные ткани с помощью специальных машин (шпрединг-машин). Пасты готовят смешением 100 масс.ч. эмульсионного ПВХ, 50 масс.ч. пластификатора и пигментов. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, смеси ди- бутилфталата с дибутиладипинатом и др.

В смеситель с Z-образной мешалкой загружают пластификатор, пигмент, просеянный на сите и тщательно растертый в краскотерке, и ПВХ. Массу перемешивают 40-60 мин при 40-50°С и дважды пропускают через вертикальную трехвалковую краскотерку для получения однородной вязкой пасты. Ткань подают на шпрединг- машину, где она разглаживается и на нее наносится слой пасты толщиной 0,35- 0,60 мм. После этого ткань поступает в термокамеру шпрединг-машины, имеющую три зоны обогрева:

Зона I II III

Температура, °С 190-205 207-210 220-250

По выходе из термокамеры на горячий слой ПВХ наносят рисунок путем тиснения гладким прижимным и гравированным валками. Готовый материал на намоточ­ной машине сматывается в рулоны по 50-55 м. Такой материал устойчив к температурным воздействиям в пределах от -35 до 70°С, к действию воды, керосина, бензина и масла. Поверхностная плотность искусственной кожи составляет 400-1000 г/м², а прочность при растяжении полоски размером 20 х 100 мм составляет 1-3,6 МПа. Применяется искусственная кожа в качестве обивочного материала (сиденья в автобусах, автомобилях, троллейбусах, электропоездах и др.), для изготовления галантерейных товаров (чемоданов, портфелей, сумок), обуви и других изделий.

Поливинилхлоридные пасты используются в производстве полых изделий (игрушек, мячей) и некоторых типов пенопластов.

Пластифицированный ПВХ, содержащий наполнители и красители, широко применяется для изготовления линолеума, плитки, профильных изделий. Линолеум — листовой материал шириной 1000-2000 мм и толщиной 1,2-5 мм. Он может быть разрезан на плитки различных размеров или сварен в ковры. Его делают одно- и многоцветным, с гладкой, рифленой или тисненой лицевой поверхностью. По структуре линолеум изготовляют как без подосновы, так и на подоснове (на тканевой, войлочной основе).