Plastisoler er dispersioner af partikler af specielle kvaliteter af polymerer i et flydende blødgøringsmiddel .
Et betydeligt antal forskellige plastisoler kendes, men kun plastisoler baseret på polyvinylchlorid (PVC-plastisoler) har nu fundet bred industriel anvendelse . Under normale forhold er plastisoler stabile og er en flydende eller pastaagtig masse, og ved opvarmning "gelatiniserer" plastisolen - den bliver hurtigt til en monolitisk plastforbindelse med gode fysiske og mekaniske egenskaber, høj elektrisk modstand og kemisk resistens.
For at opnå plastisoler anvendes PVC opnået ved mikrosuspension eller emulsionspolymerisation . I løbet af sådanne processer dannes ikke-porøse partikler af lille størrelse (1-2 μm), mens der i processerne i suspension og i bulk dannes hundredvis af gange større granulat. På grund af den lille partikelstørrelse ved stuetemperatur er diffusionen af blødgøringsmidlet til PVC så langsom, at den fra et praktisk synspunkt slet ikke forekommer. Anvendelsen af harpiks med relativt store partikler øger tendensen til bundfældning og kan reducere plastisolens mekaniske egenskaber, gennemsigtighed, glans, gelatineringshastighed.
Til fremstilling af plastisoler er primære almindelige blødgøringsmidler og sekundære blødgørere, som også anvendes i andre sammensætninger baseret på polyvinylchlorid , egnede . Blødgøringsmidler til generelle formål (OH) såsom dioctylphthalat (DOP) giver acceptabel plastisolviskositet og håndtering over hele koncentrationsområdet . Sekundære blødgøringsmidler har begrænset kompatibilitet med PVC , hvilket gør det muligt at bruge dem sammen med primære blødgørere som en del af et blødgøringssystem, men de udstråler, når de bruges individuelt. Derfor anvendes i praksis oftere blandinger af primære og sekundære blødgørere .
Til termisk stabilisering af plastisoler anvendes sædvanligvis de samme stabilisatorer som til andre materialer baseret på polyvinylchlorid . Præference gives til flydende stabilisatorer, som i modsætning til pulveriserede ikke øger viskositeten af plastisoler.
Fyldstof i det generelle tilfælde - ethvert billigt fast, flydende eller gasformigt stof, der optager en del af volumen og reducerer prisen på produktet. Ved fremstilling af plastisoler anvendes knuste faste stoffer som fyldstoffer. De mest udbredte fyldstoffer er glasmikrokugler, en række forskellige calciumcarbonater , der er opnået fra marmor eller kalksten . Funktionelle fyldstoffer tilsættes for at forbedre specielle egenskaber, for eksempel for at øge produktets volumetriske elektriske modstand, øge flydespændingen af plastisoler eller for at reducere den specifikke vægtfylde . Derudover kan fyldstoffer tjene til at ændre viskositeten af plastisolen, f.eks. øger kolloid siliciumoxid eller små tilsætninger af bentonitter plastisolens viskositet betydeligt. I modsætning hertil har calcium- og bariumcarbonater næsten ingen effekt på viskositeten selv ved høje niveauer. Ofte anvendes suspensionspolyvinylchlorid som fyldstof for at reducere viskositeten.
Også i produktionen af plastisoler anvendes pigmenter , flammehæmmere , antistatiske midler og andre tilsætningsstoffer, som også bruges i andre sammensætninger baseret på polyvinylchlorid.
I nogle tilfælde indføres stoffer i plastisoler, der ændrer de teknologiske egenskaber, så calcium eller magnesiumoxid absorberer fugt. Silikonevæsker reducerer plastisolens overfladespænding. Oligoetheracrylater, diallylethere med initiatorer og andre bruges til at give plastisol vedhæftning til metal eller glas.
Ved almindelige temperaturer svulmer PVC- partikler praktisk talt ikke i blødgørere , hvilket gør plastisolerne stabile. Med en stigning i temperaturen accelererer kvældningsprocessen, blødgøringsmidlet trænger langsomt ind i polymerpartiklerne, som øges i størrelse. Agglomerater opløses til primære partikler. Når temperaturen stiger til 80-100 °C, øges plastisolens viskositet kraftigt, det frie blødgøringsmiddel forsvinder, og de opsvulmede polymerkorn kommer i kontakt. På dette stadium, kaldet prægelatinisering, ser materialet fuldstændig homogent ud, men produkterne fremstillet af det har ikke tilstrækkelige fysiske og mekaniske egenskaber. Gelatinisering er kun afsluttet, når blødgøringsmidlet er jævnt fordelt i polyvinylchlorid, og plastisolen bliver til en homogen krop. I dette tilfælde smelter overfladen af de opsvulmede primære polymerpartikler sammen og plastificeret polyvinylchlorid dannes. Gelatinisering er kendetegnet ved den temperatur, ved hvilken processen afsluttes. Produkter fremstillet af plastisol, der udsættes for opvarmning ved denne temperatur, har maksimale fysiske og mekaniske egenskaber [1] .
Plastisol er i sig selv et mellemprodukt, der bruges til fremstilling af en enorm liste over tekniske, husholdnings- og specialvarer. På grund af det faktum, at plastisoler har en relativt høj fluiditet ved høje forskydningsspændinger og lave temperaturer, er det let at fremstille produkter af relativt kompleks form ud fra dem. Samtidig er plastisoler kendetegnet ved en meget høj viskositet eller endda fuldstændig ikke-flow ved lave forskydningsspændinger, hvorved de fremstillede produkter ikke mister deres form, før plastisolen hærder. Plastisol-bearbejdning omfatter støbning af produkter ved stuetemperatur og gelatinering ved 120-200 °C, hvorved plastisolen hærder i hele sit volumen uden at krænke systemets homogenitet. Metoden til støbning afhænger af produktets form og formål. Plastisoler forarbejdes ved følgende metoder: dypning, støbning, rotationsstøbning, ekstrudering , sprøjtning, serigrafi og spredning.
Dypping er, at modeller eller produkter nedsænkes i en beholder med plastisol, derefter fjernes og opvarmes til 170-180 ° C. Nogle gange forvarmes det nedsænkede legeme til 100–180 °C, i hvilket tilfælde et produkt med en tykkelse på 0,5–3 mm kan opnås i én dypning. Denne metode behandler plastisoler med lav eller middel viskositet, som begynder at flyde ved tilstrækkeligt høje forskydningsspændinger. De skal også have en tilstrækkelig høj levedygtighed, da plastisolens opholdstid i badet kan være lang. Handsker, vanter, pipetter, bøsninger, pakninger osv. opnås ved dypning.Korrosionsbeskyttende, let aftagelige belægninger påføres reservedele til maskiner og værktøj ved denne metode. Metalprodukter er beklædt med plastisol indeholdende et klæbemiddel. Plastisol-belægninger forhindrer fragmenter i at flyve, når glasaerosolflasker eksploderer.
Der er to måder at behandle plastisoler på ved at hælde i forme: hælde i åbne forme og hælde med hældning ("omvendt dypning"). Denne metode behandler plastisoler med lav eller medium viskositet. Forme til hældning er stemplet af aluminium eller opnået ved galvanisering af lag af sølv, nikkel og kobber. Hældning i åbne forme udføres på en transportør, hvis bånd først passerer gennem hældemaskinen og derefter ovnen og kølesektionen. Metoden er velegnet til fremstilling af monolitiske produkter. Nogle gange bruges lukkede forme, hvor plastisolen sprøjtes under tryk gennem et smalt hul. Ved hældning med hældning anbringes plastisolen i en form, der er forvarmet til 80-100 °C, hvor den opbevares i nogen tid, tilstrækkeligt til, at materialets væglag kan danne en film. Derefter drænes den overskydende flydende plastisol, og formen med filmen, der klæber til den, anbringes i en gelatineringsovn. Det færdige produkt efter delvis afkøling fjernes nemt fra formen. Metoden bruges til fremstilling af beholdere, støvler og andre hule produkter.
Rotationsstøbning producerer også hule produkter, såsom beholdere, mannequiner, dukker, bolde, flydere og andre. For at gøre dette fyldes en doseret portion plastisol i en metalform, som er hermetisk forseglet og roteret i tre indbyrdes vinkelrette planer, mens den opvarmes i en ovn. Efter at gelatineringen af plastisolen er afsluttet, overføres formen til et kølekammer for at afkøle materialet. Derefter stoppes formen, åbnes og det færdige produkt fjernes.
Ved ekstrudering af plastisol opnås hovedsageligt isolering til ledninger og elastiske profiler. Til forarbejdning af plastisol ved denne metode anvendes specielle ekstrudere med en langstrakt skrue udstyret med fine snit. Temperaturen på ekstrudercylinderen skal være omkring 150°C, og temperaturen ved udgangen af matricen skal være omkring 180°C. Spontan lækage af plastisol fra maskinen forhindres af et net foran mundstykket.
Sprøjtning udføres ved hjælp af pneumatiske pumper gennem en luftløs sprøjtepistol. Sprøjtning bruges til at påføre belægninger, der beskytter undervognen på en bil mod korrosion og slid, samt til at isolere støj. På samme udstyr er det muligt at injicere plastisol gennem en pistol i form af en tourniquet på svejsninger for at forsegle dem. Plastisolen sprøjtes også i et konstant elektrisk felt med høj spænding. Med en sådan sprøjtning kommer plastisolpartikler ind i zonen af den korona-negative elektrode , opnår en ladning og aflejres under påvirkning af elektriske feltkræfter på en modsat ladet elektrode, hvis rolle spilles af det belagte produkt. Med denne sprøjtemetode reduceres tabet af materiale til spredning i luft betydeligt.
Spredning bruges til at lave kunstlæder, vinyltapet, markiser osv. Essensen af metoden er at sprede materialet på et bevægeligt stoftape med en kniv eller en smørerulle.