Пластификаторы - это вещества, которые придают материалам гибкость и эластичность. Одним из наиболее распространенных пластификаторов является ДБФ или дибутилфталат. Давайте разберемся, что это за вещество, каковы его свойства и области применения.
Что такое пластификатор ДБФ
ДБФ или дибутилфталат - это органическое соединение, представляющее собой сложный эфир ортофталевой кислоты и бутилового спирта. По химической структуре дибутилфталат относится к классу фталатов. Формула ДБФ - C16H22O4.
Молекула дибутилфталата имеет линейное строение с двумя сложноэфирными группами. Благодаря наличию эфирных связей ДБФ проявляет свойства, характерные для сложных эфиров.
По внешнему виду ДБФ представляет собой маслянистую прозрачную жидкость от бесцветного до желтоватого цвета. Дибутилфталат обладает высокой плотностью 1,045-1,049 г/см3 и очень низкой растворимостью в воде (около 0,1% при 20°C). При этом ДБФ хорошо растворяется в органических растворителях и маслах.
Основным достоинством дибутилфталата как пластификатора является его высокая совместимость с самыми разными полимерными материалами. ДБФ инертен к большинству пластмасс, резин и лакокрасочных покрытий. Кроме того, дибутилфталат обладает низкой летучестью и слабым специфическим запахом.
Главный недостаток ДБФ - сложность в смешивании с некоторыми полимерами, особенно с эпоксидными смолами. Это требует длительного перемешивания при повышенных температурах.
Производство дибутилфталата
Промышленное производство ДБФ осуществляется путем этерификации фталевого ангидрида н-бутиловым спиртом. Реакция проводится при температуре 120-140°С в присутствии кислотных катализаторов, чаще всего бензолсульфокислоты.
Основным сырьем для получения дибутилфталата служит нефть, из которой сначала выделяют органические кислоты, в том числе фталевую. Затем фталевую кислоту превращают в фталевый ангидрид - исходное сырье для синтеза ДБФ.
Крупнейшим производителем дибутилфталата в России является предприятие "СафПласт" в Стерлитамаке с проектной мощностью 15 тыс. тонн в год. В мире лидирующие позиции занимают Китай, США и страны Евросоюза.
Согласно ГОСТ 8728-88, дибутилфталат должен соответствовать определенным требованиям по цветности, плотности, температуре вспышки и другим показателям. ДБФ поставляется в металлических бочках или пластиковых канистрах с маркировкой.
Области применения ДБФ
Пластификатор дбф широко используется в промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Одно из основных применений ДБФ - пластификация поливинилхлорида. Добавление 5-10% дибутилфталата позволяет значительно улучшить эластичность и гибкость изделий из ПВХ.
Дибутилфталат также применяется:
- В производстве резинотехнических изделий на основе нитрильных каучуков
- Как пластификатор в лакокрасочной промышленности
- Для модификации эпоксидных смол
- В медицине и пищевой промышленности
Одним из важных применений ДБФ является пластификатор дбф - дибутилфталат для эпоксидных смол. Добавление дибутилфталата в количестве до 10% позволяет снизить хрупкость отвержденной смолы.
Технология пластификации ДБФ
Процесс пластификации дибутилфталатом включает несколько стадий:
- Подготовка компонентов - дегазация эпоксидной смолы и ДБФ
- Смешивание в заданной пропорции при нагревании до 50-60°С
- Перемешивание в течение 2-3 часов до получения однородной массы
- Контроль качества - проверка вязкости и однородности
- Добавление отвердителя и заливка в форму
Для пластификации используют дегазированную эпоксидную смолу и дибутилфталат в соотношении 9:1 или 10:1. Смесь медленно нагревают, перемешивая мешалкой со скоростью 300-400 об/мин.
Главные трудности при введении ДБФ в эпоксидную смолу - длительное время перемешивания и опасность закипания смеси. Поэтому процесс нужно вести аккуратно, контролируя температуру.
Транспортировка дибутилфталата
Транспортировка дибутилфталата осуществляется в соответствии с правилами перевозки опасных грузов. ДБФ относится к 3 классу опасности.
Для транспортировки ДБФ используют:
- Металлические бочки или контейнеры
- Специальные пластиковые канистры и бутылки
Перевозка дибутилфталата допускается только крытым транспортом. Обязательные требования:
- Герметичная упаковка
- Предупредительная маркировка
- Заземление транспортных средств
- Наличие нейтрализаторов при разливе
Хранение дибутилфталата
Дибутилфталат хранят в плотно закрытой таре производителя или в емкостях из нержавеющей стали и алюминия. Необходимо исключить попадание влаги и прямых солнечных лучей.
Оптимальная температура хранения ДБФ от -20 до +30°С. При замораживании дибутилфталат теряет свои свойства.
Срок годности ДБФ в бочках составляет 1 год, в канистрах - не более 6 месяцев. По истечении срока требуется проверка основных показателей качества.
Безопасное применение дибутилфталата
Дибутилфталат относится к умеренно опасным веществам (3 класс опасности). При работе нужно соблюдать меры предосторожности.
Работа с ДБФ выполняется в вытяжном шкафу или при включенной принудительной вентиляции. Обязательно использование средств защиты:
- Резиновые перчатки
- Защитные очки
- Спецодежда
При попадании ДБФ на кожу необходимо промыть пораженный участок водой и нейтрализующим раствором. При поступлении паров дибутилфталата в органы дыхания следует выйти на свежий воздух.
Альтернативные пластификаторы
В качестве альтернатив дибутилфталату используют другие пластификаторы:
- Диоктилфталат (ДОФ)
- Диизононилфталат (ДИНФ)
- Ацетилтрибутилцитрат (АТБЦ)
- Трикрезилфосфат (ТКФ)
Каждый пластификатор имеет свои преимущества и недостатки. Например, ДОФ менее токсичен, чем ДБФ, но более дорогой. При выборе пластификатора учитывают его совместимость с материалом, стоимость и условия эксплуатации.
