Поливинилхлорид, занимающий третье место по популярности среди полимеров, незаменим в современной промышленности: от производства кабельной изоляции и пищевой упаковки до медицинских изделий и строительных конструкций. Однако его технологические свойства имеют существенный недостаток. Для придания эластичности в ПВХ вводят пластификаторы, которые ухудшают термостойкость. При нагреве выше 150 °C полимер начинает выделять хлороводород — ядовитый газ, а для эффективной переработки требуются температуры от 180 °C. Для решения этой проблемы в рецептуру добавляют термостабилизаторы.
По словам старшего научного сотрудника ЮУрГУ Ирины Вихаревой, стояла задача создать безопасную альтернативу существующим добавкам. В промышленности часто применяют стеарат кальция, который безвреден, но малоэффективен. Свинцовые соединения обеспечивают отличную защиту, но их токсичность очевидна. Найденное решение – фосфат титана – это абсолютно безопасное соединение, которое повышает порог термического разложения ПВХ до 177 °C.
Достижения ученых не ограничились лишь повышением температуры стабильности. Им удалось поднять и показатель максимальной скорости деструкции до 308 °C. Это открывает новые возможности для переработки материала и эксплуатации готовых изделий при высоких температурах без потери прочности, что напрямую влияет на долговечность продукции.
Челябинские специалисты стали первыми в стране, кто применил фосфат титана для модификации ПВХ, а также детально изучили четыре его структурные формы. Наибольшую эффективность в качестве стабилизатора показали мелкие микросферы.
Результаты опубликованы в журнале «Polymers», входящем в Q1 по Web of Science и Scopus.
