Wpływ rozcienczalnika i rozpuszczalnika na stabilność wodnej dyspersji plastizolu poli(chlorku winylu

• Autorzy: Makarewicz E. , Uziałło K. , Jańczak K.

Warianty tytułu

EN

Influence of diluents and solvent on stability of water dispersion of poly(vinyl chloride) - plastisol dispersion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono badania sedymentacyjne, wiskozymetryczne i reologiczne dyspersji wodnych plastizoli PVC z trzema różnymi plastyfikatorami stabilizowane oksyetylenowanym nasyconym alkoholem tłuszczowym ("Rokanol Ł 18"), do których wprowadzono określone ilości rozcieńczalników organicznych. Jako plastyfikatorów użyto ftalanu dibutylowego, ftalanu di(2-etyloheksylowego) i sebacynianu dibutylowego, a jako rozcieńczalników: ksylenu, octanu n-butylowego, butanolu i cykloheksanonu. W stanie równowagi sedymentacyjnej następuje rozdział wodnego układu dyspersyjnego plastizolu PVC na trzy fazy. Warstwę górną stanowi faza spienionego plastizolu PVC, warstwę środkową faza stabilna dyspersji wodnej plastizolu PVC, a warstwę dolną faza homogenicznego osadu plastizolu PVC. Badano fazę stabilną dyspersji wodnej. Określano wydajność dyspergowania plastizolu PVC (Wd), graniczną liczbę lepkościową (GLLdysp) plastizolu PVC w dyspersji wodnej oraz wykonano badania reologiczne. GLLdysp obliczona na podstawie równania Hugginsa pozwala ocenić wielkość cząstek plastizolu PVC. Badania reologiczne służyły wyznaczaniu z krzywej płynięcia lepkości maksymalnej (no) i parametru pseudoplastyczności (n). Korzystając z równania Arrheniusa-Guzmana obliczano energię aktywacji lepkiego płynięcia (E). Uzyskane wyniki wykazały istotny wpływ na procesy agregacji cząstek rodzaju i ilości wprowadzonego do dyspersji wodnej plastizolu PVC rozcieńczalnika. Odmienny sposób agregacji cząstek powoduje zmiany wydajności dyspergowania wymiarów cząstek i parametrów reologicznych układu. Stwierdzono, że najkorzystniejszy pod względem zastosowań praktycznych dyspersji jest dodatek rozcieńczalnika w ilości 0,8 mmola/g plastizolu. Mechanizm przebiegających zjawisk wyjaśniono analizując wartości współczynników mieszalności poszczególnych składników dyspersji wodnej.

EN

Sedimentation, viscometric and rheological investigations of aqueous dispersions of PVC plastisols were presented. These plastisols contained three various plasticizers and were stabilized with ethoxylated saturated fatty acid ("Rokanol Ł 18"). Some amounts of organic diluents and solvent were introduced into the dispersions. The following plasticizers were used: dibutyl phthalate, di(2-ethylhexyl) phthalate and dibutyl sebacate. Xylene, n-butyl acetate, and butanol were used as diluents and cyclohexanone was used as a solvent. At the sedimentation equilibrium state aqueous dispersion of PVC plastisol was separated into three phases. The upper phase consisted of foamed PVC plastisol, the middle one was stable phase of PVC plastisol aqueous dispersion while the lower one costisted of homogeneous deposit of PVC plastisol. The middle phase was the subject of our investigations. PVC plastisol dispergation efficiency (Wd) and limiting viscosity number (GLL) of PVC plastisol were determined and rheological investigations were done. GLL calculated from Huggins equation let evaluate the particle size of PVC plastisol. Rheological tests allowed determining maximal viscosity and pseudoplastic factor from flow curve, using the modified Ostwald de Wael equation. Activation energy of viscous flow was calculated from Arrhenius-Guzman equation. The results obtained showed significant effects of the type and amount of diluent and solvent, introduced into PVC plastisol aqueous dispersion, on the process of particles' aggregation. Different way of particles' aggregation causes changes in dispergation efficiency, particle size and rheological parameters of the system. It was found that the most advantageous, from the practical application point of view, is an addition of a diluent or solvent in an amount of 0.0008 mole/g of plastisol. The mechanisms of the phenomena proceeding were explained by analysis of the values of miscibility coefficients of aqueous dispersion particular components.

Słowa kluczowe

PL

plastizol PVC; dyspersja wodna; rozcieńczalnik; sedymentacja; wiskozymetria; parametry reologiczne

EN

PVC plastisol; aqueous dispersion; diluent; sedimentation; viscometry; rheological parameters

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 11-12
• Strony: 863--873
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Makarewicz E.

autor

Uziałło K.

autor

Jańczak K.

• Akademia Techniczno-Rolnicza, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz,

Bibliografia

• 1. Krans D. E.: Met. Finish. 1999, 97, 135.
• 2. Rebrovic J. A.: Met. Finish. 2000, 98, 124.
• 3. Marcilla A., Garcia J. C., Beltran M.: Eur. Polym. J. 1997, 33, 753.
• 4. Marcilla A., Garcia J. C.: Eur. polym. J. 1997, 33, 349; 1997, 33, 357; 1998, 34, 1341.
• 5. Marcilla A., Garcia J. C., Beltran M.: Polymer 1998, 39, 2261.
• 6. Drążkiewicz T., Raczyńska J.: “Powłoki ze zmiękczonego PWC na przedmiotach metalowych”, WNT, Warszawa 1973.
• 7. Makarewicz E., Uziałło K.: Polimery 2005, 50, 851.
• 8. Makarewicz E., Jańczak K.: Polimery 2005, 50, 728.
• 9. Makarewicz E., Jańczak K.: Prog. Org. Coat. 2004, 49, 165.
• 10. Tadros Th. F.: „The Effects of Polymers on Dispersion Properties”, Academic Press, London 1982.
• 11. Zgoda M. M., Hreczuch W., Woskoicz M., Nachajski M., Kołodziejczuk M. K.: Polimery 2004, 49, 365.
• 12. Krochmalowa L.: Polimery 2004, 49, 824.
• 13. Abramowicz A.: Polimery 2005, 50, 593.
• 14. Zgoda M. M., Woskoicz M., Nachajski M., Kołodziejczuk M. K., Lukosek M., Jerzykiewicz W.: Polimery 2005, 50, 873.
• 15. Pashley R. M., Karaman M. E.: „Applied Colloid and Surface Chemistry”, John Wiley and Sons, New York 2004.
• 16. Jonsson B., Kronberg B., Lindman B.: “Surfactants and Polymers in Aqueous Solution”, 2-gie wyd., John Wiley and Sons, New York 2003.
• 17. Goodwin J. W.: “Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers an Introduction”, John Wiley and Sons, New York 2004.
• 18. Dukhin S. S., Kretzschmar G., Miller R.: „Dynamics of Adsorbtion at Liquid Interfaces“, Elsevier, Amsterdam 1995.
• 19. Goodwin J. W., Hugnes R.: “Rheology for Chemists”, Royal Society od Chemistry, Cambridge 2000.
• 20. Adamson A. W., Gast A. P.: “Physical Chemistry of Surfaces”, Academic Press, New York 1997.
• 21. Ostrowska J., Ostrowska-Gumkowska B., Czerwiński W., Lemańska G.: „Podstawy chemii i fizykochemii polimerów”, (Red. Narębska A.), Wyd. UMK, Toruń 1984.
• 22. Larson R. G.: „The Structure and Rheology of Complex Fluids”, Oxford University Press, Oxford 1999.
• 23. Tadros T. F.: “Applied Surfactants Principles and Applications”, Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim 2005.
• 24. Schramm L. L.: “Emulsions, Foams and Suspensions Fundamentals and Applications”, Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim 2005.
• 25. Becher P.: “Emuslions, Theory and Practice”, 3-cie wyd. American Chemical Society, Washington 2001.
• 26. Van Krevelen D. W.: “Properties of polymers correlations with chemical structure” Elseier Publishing Co., Amsterdam-London-New York 1972.
• 27. “Encyclopedia of Emulsion Technology”, (Ed. Becher P.), Dekker, New York tomy 1--3, 1983--1988.