Qual è il ruolo dei plastificanti? Qual è il meccanismo d'azione?
Agli occhi dell'industria chimica, gli additivi hanno sempre un ruolo di supporto. Ma gli ingegneri e i tecnici più esperti sanno che senza un buon additivo è difficile migliorare la qualità del materiale. Nella produzione di materie plastiche, i plastificanti, in quanto additivi comuni, svolgono un ruolo importante. lONGCHANG CHEMICAL fornisce un'introduzione dettagliata al ruolo dei plastificanti.
I plastificanti sono sostanze poco volatili aggiunte alle materie plastiche per migliorarne la plasticità e aumentarne la flessibilità.
Il ruolo principale dei plastificanti è quello di indebolire le forze intermolecolari del polimero, ridurre la temperatura di fusione e la viscosità della massa fusa, migliorarne le proprietà di stampaggio e lavorazione, nell'utilizzo di un intervallo di temperature, conferendo ai prodotti plastici flessibilità e una serie di altre proprietà necessarie.
L'effetto plastificante è causato dall'indebolimento dell'aggregazione tra le catene macromolecolari nel materiale polimerico. L'inserimento di molecole plastificanti tra le catene molecolari del polimero indebolisce le forze tra le catene molecolari del polimero e di conseguenza aumenta la mobilità delle catene molecolari del polimero e riduce la cristallinità delle catene molecolari del polimero, aumentando così la plasticità del polimero. In particolare, le molecole di plastificante inserite tra le molecole di polimero, indeboliscono le forze intermolecolari, ottenendo così la plastificazione.
I plastificanti sono solitamente liquidi ad alto punto di ebollizione e bassa volatilità, o solidi a basso punto di fusione; la maggior parte delle loro molecole ha parti polari e non polari.
La parte polare è spesso composta da gruppi polari, mentre la parte non polare è costituita da alchili con una certa lunghezza e volume. I gruppi polari sono principalmente gruppi estere, atomi di cloro e gruppi epossidici.
I composti contenenti diversi gruppi polari hanno caratteristiche diverse, come ad esempio gli esteri di ftalato hanno una buona compatibilità, effetto plastificante e prestazioni complete; gli esteri di fosfato e i cloruri hanno una buona resistenza alla fiamma; gli epossidi e gli esteri di dipentaeritritolo hanno una buona resistenza al calore; gli esteri di acidi dibasici alifatici hanno un'eccellente resistenza al freddo; gli esteri di fenil alchil solfonato hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici; gli esteri di citrato e acetil citrato hanno proprietà antibatteriche, ecc.
Il peso molecolare dei plastificanti influisce principalmente sulla durata, sull'efficienza di plastificazione e sulla compatibilità. Per ottenere una buona durata, il peso molecolare dei plastificanti deve essere superiore a 350, mentre il peso molecolare dei plastificanti di poliestere e di esteri poliacidi di benzene (come il trimellitato) deve essere superiore a 1000. I plastificanti hanno un'ottima durata e sono utilizzati soprattutto per fili e cavi, prodotti decorativi per interni di autoveicoli e alcuni cosiddetti prodotti plastificati permanenti.
La plastica con il plastificante ideale dovrebbe avere: buona compatibilità con la resina, elevata efficienza di plastificazione, durata, resistenza al freddo, stabilità, isolamento; non tossicità; eccellente lavorabilità, ritardante di fiamma, poco costoso e facile da ottenere.