Пластификаторы

Пластификаторы – это вещества которые вводятся в полимерные материалы для увеличения их эластичности и/или пластичности. Они так же уменьшают вязкость жидкой и хрупкость отверждённой смолы, улучшают морозостойкость полимеров, но при этом могут ухудшать их теплостойкость.

Пластификаторы могут придавать полимерам свето-, огне-, термостойкость и другие особые свойства.

Недостатком применения эпоксидных смол в качестве связующей основы для стекловолкна и материалов на его основе, является их высокая вязкость и жесткость конечной конструкции.

Поэтому для решения этой проблемы широко применяются общедоступные пластификаторы - ДОФ (Диоктилфталат) и ДБФ (Дибутилфталат). Но у этих пластификаторов есть один существенный недостаток, они не способны химически связываться с компонентами отверждающей системы. И в результате, через некоторое время, молекулы этих пластификаторов мигрируют из стеклопластика - в результате жесткость и хрупкость конструкции увеличивается, что в результате приводит к ее старению и растрескиванию.

Добавление в эпоксидные смолы ЭД-20, ЭД-16, специально разработанный смолы ДЭГ-1 позволяет полностью решить данную проблему — в результате реакции молекулы смолы ДЭГ-1 встраиваются в молекулярную решетку смеси, придавая тем самым необходимую эластичность стеклопластику. При этом молекулы смолы пластификатора не мигрируют из стеклопластика, что существенно продлевает срок службы изделия.

В качестве пластификаторов для эпоксидных смол также применяют дифенилфталат, окись стирола, тиокол и др. Готовую смесь эпоксидной смолы с пластификатором можно хранить продолжительное время. Такая смола называется модифицированной.

При изготовление больших изделий из эпоксидной смолы, рекомендуется использовать пластификатор в обязательном порядке, для предотвращения появления трещин.

Дибутилфталат (ДБФ)

Дибутилфталат (ДБФ) – дибутиловый эфир фталевой кислоты, химическая формула C₁₆H₂₂O₄. Представляет собой бесцветную или слегка желтоватую прозрачную маслянистую жидкость со слабым фруктовым запахом. Малолетуч, почти не растворим в воде (не более 1% при 20^oC), при обычных условиях устойчив к гидролизу и к воздействию кислорода. Хорошо растворим в этаноле, ацетоне и других органических растворителях.

Применяется в  качестве пластификатора для композиций на основе поливинилхлорида, каучуков, эпоксидных смол, некоторых эфиров целлюлозы и как высококипящий растворитель (температура кипения 340^oC, с разложением).

Этот пластификатор обычно применяют от 1 до 10% от массы смолы – чем больше пластификатора, тем более пластичное и упругое получается готовое изделие.

Следует учитывать тот момент, что при введении пластификатора дибутилфталат в эпоксидную смолу вязкость смолы снижается. Для повышения вязкости и улучшения тиксотропности эпоксидной смолы в неё можно добавить различные наполнители аэросил, мел, каолин, белую сажу.

При относительно невысокой цене ДБФ имеет одну технологическую особенность: он достаточно плохо реагирует с эпоксидной смолой, поэтому для достижения результата, смола с дибутилфталатом требует "варки",  т.е. необходимо нагревать смесь на паровой бане до 50-60°С, при этом интенсивно  перемешивать в течении 2-3 часов.

Работу с пластификатором проводить с использованием средств индивидуальной защиты кожи, глаз и органов дыхания. Предельно допустимая концентрация паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений - 0,5 мг/м³. ДБФ является высокоопасным веществом, при несоблюдении техники безопасности обращения с веществом, может вызывать токсический гепатит. Хранить в герметично закрытой таре, обеспечивающей защиту от попадания влаги и воздействия прямых солнечных лучей.

Эпоксидная смола ДЭГ-1

Эпоксидная смола ДЭГ-1 - представляет собой продукт конденсации эпихлоргидрина с диэтиленгликолем, содержит не менее 26% эпоксидных групп. Жидкость от светло-желтого до красно-коричневого цвета, более густая чем дибутилфталат. Специально разработана и применяется как пластификатор и активный разбавитель для эпоксидных смол, соответственно прекресно с ней смешивается без нагрева и делает смолу менее вязкой. Допустимы различные пропорции смешивания, от 1 до 20% и более, но обычно в пределах 5-10%. Химическая формула ДЭГ-1 - C₁₀H₁₈O₅.

Этот пластификатор может давать очень мощный эффект. При добавлении большого количества ДЭГ-1, отвержденная смола по своим свойствам будет напоминать битум. И т.к. ДЭГ-1 сама по себе является эпоксидной смолой, то может быть отверждена в чистом виде.

Используя пластификатор ДЭГ-1, следует помнить, что при увеличении пластичности снижается механическая прочность изделия. Если отвердить смолу ДЭГ-1 в чистом виде, то получившийся после отверждения материал можно будет раскрошить руками.

Стоит отметить, что недостатком пластификатора ДЭГ-1 является то, что при его использовании нельзя получить прозрачные изделия, в виду его цвета (в отличии от ДЭГ-1, ДБФ – прозрачная жидкость).