1 Degradáció, stabilizálás l Bevezetés l Degradáció – fogalmak, definíció, osztályozás – depolimerizáció – elimináció – lánctördelődés, térhálósodás –

Az előadások a következő témára: "1 Degradáció, stabilizálás l Bevezetés l Degradáció – fogalmak, definíció, osztályozás – depolimerizáció – elimináció – lánctördelődés, térhálósodás –"— Előadás másolata:

1 1 Degradáció, stabilizálás l Bevezetés l Degradáció – fogalmak, definíció, osztályozás – depolimerizáció – elimináció – lánctördelődés, térhálósodás – egyéb degradációs mechanizmusok l Stabilizálás – a PVC stabilizálása – poliolefinek stabilizálása l Egyéb adalékok – csúsztatók – színezékek – biostabilizátorok – lágyítók – gócképzők – peroxidok, térhálósítás – kémiai habosítók – ütésálló adalékok – töltő és erősítőanyagok – égésgátlók

2 2 Degradáció A degradációt előidéző okok l Termikus degradáció l Fotodegradáció l Kémiai degradáció l Nagyenergiájú sugárzás l Mechanikai degradáció l Biológiai lebomlás A hatások sohasem egyedül lépnek fel, egyszerre több hatás érvényesül.

3 3 Depolimerizáció A polimer szerkezetének hatása Hőmérséklet (  C) Gázfejlődés sebessége a)b)

4 4 Elimináció Mechanizmus, mellékreakciók PVC Gyűrűzárás

5 5 Lánctördelődés, térhálósodás Mechanizmusa Iniciálás Láncnövekedés Láncelágazás Lánczáródás oxidáció, gyökös folyamatok

6 6 Lánctördelődés, térhálósodás A degradáció hatása a tulajdonságokra

7 7 Egyéb degradációs mechanizmusok l Gyűrűzárás – PAN l Hidrolitikus degradáció l Oxigén és ózon hatása elasztomerekre

8 8 Követelmények: l a sósavlehasadás megakadályozása (preventív stabilizátor) l a polién szekvenciák hosszának lerövidítése (korrekciós stabilizátorok)Osztályozás l Preventív stabilizátorok – a sósav megkötése – a gyenge helyek megszüntetése – az autooxidáció megakadályozása – a mechanokémiai tördelődés csökkentése belső csúsztatással l Korrekciós stabilizátorok – addíció a konjugált poliénekre – a karbónium sók elbontása A PVC stabilizálása Követelmények, csoportosítás

9 9 l Szerves ónstabilizátorok – szerves ón merkaptidok és szulfidok – ón karboxilátok l Fémmentes stabilizátorok –  -aminokrotonsav észter l Kostabilizátorok – szerves foszfitok – epoxi vegyületek – epoxidált szójaolaj – poliolok – pentaeritrit – antioxidánsok – egyéb szerves vegyületek – pl. diketonok A PVC stabilizálása A stabilizátorok osztályozása l Fémszappanok – bárium/kadmium stabilizátorok – bárium/cink stabilizátorok – kalcium/cink szappanok l Ólomstabilizátorok – tribázikus ólom szulfát – dibázikus ólom foszfit – dibázikus ólom ftalát – dibázikus ólom sztearát – ólom sztearát – dibázikus ólom karbonát

10 10 A PVC stabilizálása l Sósavmegkötés l Labilis klóratomok helyettesítése l Addíció a poliénre

11 11 A PVC stabilizálása Stabilizátor kombinációk szinergetikus hatása

12 12 A PVC stabilizálása Receptura – időjárásálló ablakprofil PVC (K érték: 65-67)100sr ütésálló adalék (CPE)6-8sr ólom foszfit2,0sr dibázikus ólom sztearát0,5-0,7sr neutrális ólom sztearát0,5-0,7sr kalcium sztearát1,0sr epoxidált növényolaj1,0sr Paraloid K 120 N (akrilát folyásjavító)1,5sr titán-dioxid ( fehér pigment)4-6sr CaCO 3 (töltőanyag)10-20sr színezék, pigmentigény szerint

13 13 Poliolefinek stabilizálása Primer és szekunder stabilizátorok Primer stabilizátor – fenolos antioxidáns Szekunder stabilizátor – foszfit

14 14 Poliolefinek stabilizálása Antioxidánsok típusai – primer antioxidánsok l alkilfenolok (a) l hidroxifenil propionátok (b) l hidroxibenzil vegyületek l alkilidén biszfenolok l másodrendű aromás aminok l tiobiszfenolok l aminofenolok a) b)

15 15 Poliolefinek stabilizálása Antioxidánsok típusai – szekunder antioxidánsok l tioéterek l foszfitok és foszfonitok l sztérikusan gátolt aminok

16 16 Poliolefinek stabilizálása Fénystabilizátorok típusai l UV abszorberek l Hidroperoxidbontók l Gyökfogó stabilizátorok – gátolt aminok (HALS) l Kvencserek – nikkel tartalmú vegyületek – Ni fenolát

17 17 Poliolefinek stabilizálása Kémia, szerkezet, tulajdonság összefüggések LDPE + O 2 + stabilizátor stabilizátor fogyás kémiai módosítás szín lánctördelődés rekombináció molekuláris szerkezet homogenitás orientáció mechanikai jellemzők feldolgozás

18 18 Egyéb adalékok Csúsztatók – feladatok, típusok, felhasználás Funkció l a viszkozitás csökkentése l a frikciós hő nagyságának csökkentése l a tapadás csökkentése l a megömlés szabályozása l az ömledéktörés megakadályozása l a termék felületi minőségének módosításaTípusok l fémszappanok l zsírsavak és észtereik l amid viaszok l szénhidrogén viaszok l észter viaszok Túlnyomóan PVC

19 19 Egyéb adalékok Csúsztatók – feladatok, típusok, felhasználás l összeférhetőség l oldhatóság l belső csúsztatók l külső csúsztatók l poláris/apoláris arány l mechanizmus l folytonos átmenet l kölcsönhatás

20 20 Egyéb adalékok Színezékek l Szerves pigmentek l Optikai fehérítők l Biostabilizátorok – 10,10’-oxi-bis-fenox- arzin – N-(trihalogenometil- tio)-ftálimid – difenilsztilbin-2-etil- hexanoát – Cu-bis-(8-hidroxikino- lin) – tributil ón és származékai

21 21 Egyéb adalékok Lágyítók – felhasználás, típusok Lágyított polimerek l PVC l PVDC – poli(vinilidén- klorid) l poli(vinil-butirát) l poli(vinil-acetát) l poliakrilátok l poliamid 12, egyéb poli- amidok l bizonyos cellulóz szár- mazékok Lágyító típusaMennyiség (%) Ftalátok61 Foszfátok6 Adipátok, szebacátok4 Poliészterek2 Zsírsavészterek2 Epoxidált zsírsavészterek5 Ciklikus észterek14 Egyéb lágyítók6

22 22 Peroxidok l hidroperoxidok, R-O-O-H l alkilperoxidok, R 1 -O-O-R 2 l peroxiészterek, R 1 -CO-O-O-R 2 l diacil peroxidok, R 1 -CO-O-O-CO-R 2 l peroxiketálok, R 1 -CO-O-O-R 2 Alkalmazási területek l kábelszigetelés és védelem l sófürdőben térhálósított folytonos profilok l autók hűtővíz vezetékei l cipőtalpak l hengerek borítása l rotációs öntéssel készült üreges testek l gyógyászati eszközök, pl. csövek l zártszerkezetű habok dikumil-peroxid Egyéb adalékok Peroxidok

23 23 Egyéb adalékok Gócképzők, kémiai habosítók Gócképzők Gócképzők - követelmények l nedvesítés l rossz oldhatóság l magas olvadáspont l diszpergálhatóság Típusok l szervetlen adalékok, pl. talkum l mono- és polikarboxil savak észterei l polimerek, pl. etilén/akrilészter kopolimerek Topológia Kémiai habosítók l azovegyületek l szemikarbazidok l tetrazolok l benzoxazinok azodikarbonamid

24 24 Egyéb adalékok Antisztatikumok, ütésálló adalékok Ütésálló adalékok a) PVC l klórozott polietilén l EVA kopolimer l MMA/butadién/St kopolimerek l poliakrilátok l ABS kopolimerek b) Polipropilén l EPR és EPDM kopolimerek c) Polisztirol l SBS kopolimerek d) Topológia l módosított EPDM l módosított polietilén Antisztatikumok l feltöltődés elleni védelem l ruházati ipar l vegyipar l bányászat l üzemanyag-kezelés l felületaktív anyagok l glicerin monosztearát l zsírsavészterek l alkilaminok l alkilszulfonátok l vezető adlékok

25 25 Egyéb adalékok Égésgátlók Töltő- és erősítőanyagok Égésgátlók l gyökfogó anyagok l intumescens égésgátlók l hígítás, hűtés Égésgátló típusa Felhasználás (1000 t) Poliolefinek11,0 PVC26,0 Polisztirol és ABS5,5 Műszaki műanyagok1,7 Telítetlen poliészterek7,8 Epoxi gyanták3,7 Poliuretánok12,8 Gumik és elasztomerek5,5 Egyéb polimerek11,6 Összesen85,6