Антиоксиданты

фотостабилизаторы

Для защиты полимеров от окисления, фотодеструкции (под действием УФ-лучей), старения при переработке и эксплуатации

Пластификаторы Для повышения пластичности, мягкости, повышения морозостойкости, снижения хрупкости

КрасителиДля получения прозрачных окрашенных материалов.

ПигментыДля получения окрашенных, малопрозрачных и непрозрачных материалов

ПорообразователиДля получения легких пористых материалов

Термические свойства полимеров.По отношению к нагреванию полимеры и пластмассы подразделяют на термопластичные(термопласты) и термореактивные (реактопласты). Термопластичные пластмассы при нагревании размягчаются и способны к течению. Реактопласты отвердевают необратимо и устойчивы к нагреванию.

Для производства упаковки используют главным образом тер­мопластичные полимеры: полиэтилен высокой и низкой плотности, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, полиамиды. Термопласты при нагревании переходят сначала в высокоэластическое, затем в вязкотекучее состояние (если они аморфные) или плавятся,если они кристаллические полимеры (рис7.2).Эта способность термопластов позволяет использовать их повторно — как отходы в собственном производстве и как вторичные полимеры.

Рис. 7.2. Термомеханические кривые для полимеров:

а-аморфных полимеров разной молекулярной массы:

1-аморфных, 2-крискристаллических

Термореактивные смолы используют для производства лаков (например, для лакирования консервной тары), для изготовления жестких конструктивных элементов потребительской итранспортной тары, поддонов.

Три важнейшие температуры определяют эксплуатационные ц технологические свойства полимеров:

температура стеклования — (для аморфных полимеров) определяет температуру перехода из твердого стеклообразного состояния в высокоэластическое (каучукоподобное). Эта температура ог­раничивает интервал эксплуатации жесткой полимерной тары, поскольку начинается деформация материала; температура стек-лования ограничивает его теплостойкость;

температура плавления(для кристаллических) или температура текучести (для аморфных) определяет переход в жидкоподобное, вязкотекучее состояние, расплав. Эта температура определяет интервал переработки полимеров;

температура морозостойкости(близка к температуре хрупкости) определяет предел эксплуатации полимерного материала при низких температурах. Ниже этой температуры тара становится хрупкой и разрушается.

Обозначение полимеров, основные температуры переходов: температура плавления Тщ,, стеклования Т_с, текучести Т_тек, струк-турные формулы звена полимера приведены в табл. 7.1.

Старение пластмассявляется недостатком многих полимеров — подверженность старению под действием ультрафиолетовых лучей части спектра солнечного света, тепла, кислорода и озона. Чтобы защитить полимеры и пластмассы на их основе от старения, в них вводят стабилизаторы и антиоксиданты. Применение этих добавок ограничено или специально оговорено в ГОСТ для полимеров, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, так как некоторые стабилизаторы являются токсичными. Признаками старения являются пожелтение, помутнение, растрескивание.

Длительное действие вышеперечисленных факторов, нагревание пластмасс до температур, значительно превышающих температуру плавления или текучести, приводит к деструкции, т. е. разрушению полимера. Признаками деструкции является почернение, уменьшение объема и массы, выделение низкомолекулярных продуктов и снижение молекулярной массы. Выделение мономеров наблюдается при нагревании полимеров, содержащих третичный атом углерода, например в полиметилметакрилате, полистироле; в ПВХ — отщепление хлористого водорода; другие полимеры разрушаются с понижением молекулярной массы по закону случая.

Физико-механические и физико-химические свойства полимерных материалов чрезвычайно разнообразны и зависят от природы макромолекулярной цепи (строения, жесткости), степени крис-таллизации, степени ориентации, характера надмолекулярной структуры (рис. 7.3).

Чаще всего кристаллические полимеры прочнее аморфных, имеют более низкую проницаемость, высокую жесткость. Ориентация приводит обычно к упрочнению полимерного материала, поскольку при этом происходит упорядочение макромолекул и возможна их кристаллизация. Гигроскопичность увеличивается по мере увеличения в макромолекулярной цепи полярных групп' -ОН, -СОН, -СООН, -NН₂ и др