ПЛАСТИФИКАТОРЫ (от греч. Plastos — пластичный и лат. Facio — делаю) — вещества, вводимые в полимерные материалы для придания (или повышения) эластичности и (или) пластичности при переработке и эксплуатации. Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают температуры текучести (переработки), хрупкости (морозостойкости) и стеклования полимерных материалов, обычно снижают теплостойкость; некоторые пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.
Общие требования к пластификаторам: термодинамическая совместимость с полимером; низкая летучесть; отсутствие запаха; химическая инертность; устойчивость к экстракции из полимера жидкими средами, например маслами, моющими средствами, растворителями.
Пластифицировать можно практически все полимеры, однако эффективность пластифицирующего действия, свойства пластифицирующих полимеров определяются в первую очередь хим. составом и мол. массой пластификаторов. Содержание пластификаторов в полимерной композиции может составлять от 1-2 до 100% и более от массы полимера, в резиновой смеси — до 100% от массы каучука.
Пластификаторы классифицируют обычно по химической природе и степени совместимости с полимером. Наиболее распространенные пластификаторы — сложные эфиры: фталевой к-ты (фталаты составляют ~ 80% всего объема выпускаемых в промышленности пластификаторов), алифатических ди-карбоновых кислот, фосфорной кислоты (фосфаты) и низкомолекулярные полиэфиры. Применяют также хлорированные парафины, кремнийорганические жидкости, эпоксидированное соевое масло, парафины, продукты лесохимического производства и др. В промышленности широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгек-сил)фталат (ДОФ, DOP, DEHP), который применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По свойствам к нему близки фталаты синтетических высших жирных спиртов фракций C6-C10, C7-C9, C8-C10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов; низкая летучесть последних трех пластификаторов позволяет использовать их для производства теплостойких композиций. Более высокая теплостойкость достигается при применении в качестве пластификаторов эфиров тримел-литовой и пиромеллитовой кислот.
Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатических дикарбоновых кислот, преимущественно адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой.
Фосфатные пластификаторы сообщают полимерным композициям также огнестойкость (например, галогенфосфорсодержащие пластификаторы и триарилфосфаты) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и алкиларилфосфаты).
Сложноэфирные пластификаторы обладают всеми химическими свойствами сложных эфиров. Они медленно гидролизуются под действием влаги с образованием кислоты и спирта; реакция ускоряется основаниями и кислотами. В обычных условиях устойчивы к действию кислорода воздуха, однако при повышенных температурах в них протекают термоокислительные процессы, приводящие к деструкции. Радиационная стойкость сложноэфирных пластификаторов зависит от их химического состава. Так, стойкость к g-излучению уменьшается в ряду: диметилфталат > диэтилфталат > дибутилфталат > диоктилфталат. К действию микроорганизмов устойчивы эфиры фталевой и фосфорной кислот, стойкость эфиров алифатич. дикарбоновых к-т снижается с увеличением общего числа углеродных атомов в молекуле (в остатках как спирта, так и кислоты). Биологическая активность фталатов находится в прямой зависимости от их растворимости в воде и в обратной — от мол. массы.
Полиэфирные пластификаторы (мол. м. 1000-6000) — продукты взаимодействия дикарбоновых кислот с гликолями, этерифицированные по концевым группам р-цией с монокарбоновой кислотой или спиртом. Эти пластификаторы не растворимы или ограниченно растворимы во многих органических средах, незначительно мигрируют из пластифицирующих композиций при контакте в другие полимеры, содержат низкий процент летучих веществ. Полиэфирные пластификаторы на основе 1,2-пропиленгликоля относятся к малотоксичным пластификаторам.
Основной потребитель пластификаторов — промышленность пластмасс (до 85% всех производимых пластификаторов используется в производстве ПВХ — одного из самых крупнотоннажных и дешевых полимеров). Пластификаторы применяют также в резиновой и лакокрасочной промышленностях.
Впервые в качестве пластификатора была использована камфора для первой пластмассы — целлулоида (Великобритания, 2-я половина XIX в.).