Hva er en mykner i PVC?

Polyvinylklorid (PVC) er en av de mest produserte og allsidige plastene i verden. I sin rene form er PVC imidlertid et stivt og sprøtt materiale. For å låse opp sitt fulle potensiale og utvide applikasjonene, mykner er innlemmet. En mykner er et tilsetningsstoff, typisk en organisk ester med høykokende punkt, som er blandet med en polymer for å forbedre dens fleksibilitet, brukbarhet og utvidbarhet. I sammenheng med PVC, transformerer myknere grunnleggende de fysiske egenskapene, noe som gjør den myk, bøyelig og mye mer tilpasningsdyktig for et stort utvalg av produkter.

Mykgjøringsmekanismen

Kjernen i PVCs struktur består av lange polymerkjeder. I stive PVC er disse kjedene tettpakket og holdt sammen av sterke intermolekylære krefter, først og fremst dipol-dipol-interaksjoner på grunn av polare karbonklorbindinger. Når en mykner blir tilsatt, mellom, mellom disse PVC -polymerkjedene. Denne innsatsen øker det frie volumet effektivt i polymermatrisen og svekker de intermolekylære kreftene som holder kjedene sammen.

Denne "smørende" effekten gjør at PVC -kjedene kan bevege seg mer fritt forbi hverandre ved lavere temperaturer og med mindre ytre kraft. Følgelig glassovergangstemperaturen ( $T_g$ ) av PVC senkes. De $T_g$ er temperaturen under som en polymer blir hard og sprø, og over den blir mer gummiaktig og fleksibel. Ved å senke $T_g$ myknere gjør det mulig for PVC å forbli fleksibel og gjennomførbar ved romtemperatur og til og med ved temperaturer under null, avhengig av type og konsentrasjon av mykneren.

Nøkkelfunksjoner og fordeler med myknere i PVC

Tillegg av myknere til PVC gir flere kritiske fordeler:

• Økt fleksibilitet og mykhet: Dette er den mest fremtredende funksjonen, slik at PVC kan brukes i applikasjoner som krever bøybarhet, for eksempel kabler, slanger og filmer.

• Forbedret prosessbarhet: Myknere reduserer smelteviskositeten til PVC, noe som gjør det lettere å behandle under ekstrudering, kalendering, injeksjonsstøping og andre produksjonsteknikker. Dette tilsvarer lavere prosesseringstemperaturer og energiforbruk.

• Forbedret utvidbarhet og elastisitet: Plastisert PVC kan strekkes og deformeres uten å bryte, noe som er essensielt for applikasjoner som syntetisk lær, belagte stoffer og medisinsk rør.

• Redusert sprøhet: De forhindrer at materialet sprekker eller knuser under påvirkning eller ved lave temperaturer.

• Holdbarhet og lang levetid: Ved å formidle fleksibilitet, kan myknere bidra til den generelle holdbarheten og levetiden til PVC -produkter i forskjellige miljøer.

• Forbedret klarhet og overflatebehandling: I noen tilfeller kan myknere forbedre gjennomsiktigheten og overflatestetikken til PVC -produkter.

Typer mykgjørere brukt i PVC

Historisk sett har de vanligste myknerne for PVC vært ftalater , spesielt di- (2-etylheksyl) ftalat (DEHP eller DOP) og diisononyl ftalat (DINP). Imidlertid har økende miljø- og helseproblemer ført til en diversifisering av myknertyper.

Vanlige kategorier av myknere inkluderer:

• Ftalater: Mens noen høye molekylære fetalater (som DINP, DIDP, DPHP) fremdeles er mye brukt, er bruken av dem i visse sensitive applikasjoner (f.eks. Leker, medisinsk utstyr) begrenset eller fases ut på grunn av potensielle helseeffekter.

• Tereftalater: Slik som Dioctyl Terephthalate (DOTP eller DEHT), ofte brukt som et alternativ til ftalater, og tilbyr lignende ytelse med en gunstigere toksikologisk profil.

• Adipater: Som dioktyladipat (DOA), kjent for god fleksibilitet med lav temperatur.

• Trimellitater: Dette er mykner med høyere molekylvekt som tilbyr utmerket varighet og lav volatilitet, noe som gjør dem egnet for applikasjoner med høy temperatur som ledning og kabelisolasjon.

• Sitater: Ofte brukt i sensitive applikasjoner som matemballasje og medisinsk utstyr på grunn av deres lave toksisitet. Eksempler inkluderer Triethyl Citrate (TEC) og Tributyl Citrate (TBC).

• Epoksidisert soyabønneolje (ESBO): En biobasert mykner som også fungerer som en sekundær varmestabilisator i PVC.

• Polymere myknere: Estere med høy molekylvekt som tilbyr utmerket varighet og motstand mot ekstraksjon, noe som gjør dem egnet for holdbare varer og krevende miljøer. Imidlertid er de mindre effektive til å plastisere enn monomere myknere.

• BIO-baserte og bærekraftige myknere: En fremvoksende kategori som fokuserer på fornybare ressurser, drevet av miljøbevissthet og regulatorisk press.

Valget av en spesifikk mykner eller blanding av myknere avhenger av de ønskede egenskapene til det endelige PVC -produktet, behandlingsforhold, kostnader, myndighetskrav og miljømessige hensyn.

Hensyn i valg av mykner og bruk

Å velge riktig mykner for en PVC -applikasjon innebærer et komplekst samspill av faktorer:

• Effektivitet: Hvor mye mykner er nødvendig for å oppnå et ønsket nivå av fleksibilitet?

• Varighet: Hvor godt holder mykneren seg innenfor PVC -matrisen over tid, motstår migrasjon, flyktning eller ekstraksjon? Dette er avgjørende for langsiktig ytelse.

• Kompatibilitet: Mykneren må være kompatibel med PVC, noe som betyr at den skal blande godt og ikke "blomstre" eller utstråle fra overflaten.

• Lav temperatur fleksibilitet: For utendørs applikasjoner eller de som er i kaldt klima, er myknerens evne til å opprettholde fleksibilitet ved lave temperaturer kritisk.

• Volatilisering: Plikonisatorens tendens til å fordampe fra PVC, noe som kan føre til herding over tid.

• Migrasjonsmotstand: Myknerens evne til å holde seg innenfor PVC og ikke migrere til tilstøtende materialer, noe som kan forårsake klebrighet, farging eller omfavnelse av PVC.

• Kjemisk motstand: Motstand mot oljer, fett og andre kjemikalier.

• Brennbarhet: Noen myknere kan påvirke brennbarhetsegenskapene til PVC.

• Toksisitet og overholdelse av forskrift: Overholdelse av helse- og sikkerhetsforskrifter, spesielt for applikasjoner som involverer kontakt med mennesker, mat eller vann.

• Koste: Økonomisk levedyktighet er alltid en betydelig faktor i industrielle applikasjoner.

Avslutningsvis er myknere uunnværlige komponenter i de aller fleste PVC -formuleringer, og transformerer en iboende stiv polymer til et svært allsidig og tilpasningsdyktig materiale. Deres nøye utvalg og presis inkorporering er avgjørende for å oppnå de ønskede ytelsesegenskapene og sikre lang levetid og sikkerhet for utallige PVC -produkter som er integrert i det moderne liv.