Пластификация полимеров

ПЛАСТИФИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, повышение эластичности и(или) пластичности полимерного материала, обусловленное введением низкомол. в-в (пластификаторов). Сущность пластификации полимеров заключается в увеличении гибкости и подвижности макромолекул в присут. низкомол. компонента. Как правило, непременное условие пластификации полимеров-термодинамич. совместимость пластификатора с полимером, т. е. образование истинного р-ра пластификатора в полимере. Иногда эффект пластификации полимеров может быть достигнут введением очень небольших кол-в (до 1 % по массе) ограниченно совместимых с полимером низкомол. в-в.

Введение пластификаторов изменяет весь комплекс физ.-мех. св-в полимера. Большое значение с практич. точки зрения имеет понижение его т-р стеклования, текучести и хрупкости. Величина снижения т-ры стеклования обычно пропорциональна кол-ву пластификатора в полимере. Как правило, разные пластификаторы в равных объемах понижают т-ру стеклования примерно на одну и ту же величину (~ 2-3 ⁰C на 1% по объему пластификатора). При содержании пластификатора больше предела его совместимости с полимером т-ра стеклования не зависит от концентрации пластификатора. В результате снижения т-ры стеклования расширяется температурная область высокоэластичного состояния полимеров, повышается их морозостойкость. Вследствие понижения т-ры текучести и вязкости расплавов полимеров существенно облегчается их переработка. Это особенно важно для таких полимеров, у к-рых т-ра текучести лежит вблизи или выше т-ры разложения.

В результате пластификации полимеров уменьшаются времена релаксации полимеров, возрастает их способность к большим высокоэластичным и вынужденно высокоэластичным деформациям (см. Стеклообразное состояние), существенно снижаются упругие гистерезисные потери и выделение тепла при многократных деформациях резин, а также т-ры хрупкости стеклообразных полимеров. Модуль упругости, прочность и долговечность полимера непрерывно снижаются с увеличением концентрации пластификатора. В ряде случаев при введении совместимых с полимером низкомол. в-в модуль упругости и прочность стеклообразных полимеров могут возрастать, а относит. удлинение уменьшаться. Этот эффект наз. антипластификацией.

Наиб. широко пластификацию полимеров используют для улучшения переработки и эксплуатац. св-в каучуков и пластмасс.

Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 2, M., 1974; Тагep A. А., Физикохимия полимеров, 3 изд., M., 1978; Козлов П. В., Папков СП., Физико-химические основы пластификации полимеров, M., 1982. А. В. Ефимов.