SKŁADNIKI DODATKOWE
OD TWORZYW SZTUCZNYCH
Większość używanych tworzyw sztucznych zawiera oprócz polimeru, który jest składnikiem podstawowym, również szereg substancji dodatkowych, służących do modyfikowania tworzyw. Ich zawartość w tworzywie może się wahać od ułamka do kilkudziesięciu procent. Zalicza się do nich napełniacze, nośniki, zmiękczacze (plastifikatory), stabilizatory, pigmenty i barwniki, porofory itp.
Napełniacze - którymi mogą być mączka drzewna lub cyrkonowa, różnego typu włókna cięte lub ciągłe, skrawki tkanin lub papieru, sadze, talki, kaolin lub proszki metaliczne, dodawane są przede wszystkim do tworzyw termoutwardzalnych. Napełniacze podwyższają często własności wytrzymałościowe tworzywa, zwiększa jego twardość (napełniacze mineralne), podwyższają temperaturą użytkowania oraz właściwości elektroizolacyjne (mika, włókno szklane), ale obok tego mogą równocześnie ujemnie oddziaływać na inne właściwości tworzywa. Dlatego też należy każdorazowo ustalać optymalną ilość napełniacza biorąc pod uwagę zarówno właściwości tworzywa, jak również technologię przetwórstwa oraz przeznaczenie użytkowe materiału.
Nośniki - występują w postaci wstęg, pasm lub arkuszy. Na ogół stosuje się nośniki tekstylne, szklane, papierowe lub azbestowe i to przede wszystkim przy produkcji laminatów.
Zmiękczacze - (plastifikatory) - dodaje się przede wszystkim w celu obniżenia temperatury zeszklenia, a tym samym podniesienie właściwości plastycznych tworzywa w określonym przedziale temperatur. Dodatek zmiękczacza ułatwia orientację makrocząsteczek tworzywa i polepsza jego właściwości adhezyjne. Do żywicy wprowadza się przeciętnie 5 ÷ 50% zmiękczacza, a jego dobór zależy od rodzaju tworzywa i napełniacza. Do najczęściej stosowanych zmiękczaczy zalicza się trudno lotne, wysoko wrzące, zazwyczaj ciekłe, oleiste estry kwasów dwu- i trójkarboksylowych.
Stabilizator - ma za zadanie uodpornienie polimeru przed utlenieniem, depolimeryzacją lub rozkładem, tj procesami, które łatwo zachodzą w podwyższonej temperaturze podczas przetwórstwa tworzywa, bądź temperaturze otoczenia działania promieni nadfioletowych na gotowy wyrób. Właściwie dobrany stabilizator powinien działać jako antyutleniacz oraz akceptator światła nadfioletowego i związków wydzielających się podczas rozkładu polimeru, które najczęściej oddziałują katalityczne na dalszy rozkład (np. chloro-wodór wydzielający się podczas rozkładu PCW). Do najczęściej stosowanych stabilizatorów zalicza się związki ołowiowe, wapieniowie cynowe (dla PCW), sadze (dla polietylenu), pirydyny (dla tworzysz celulozowych) itp. Ilość użytego stabilizatora jest zróżnicowana, w zależności od tworzywa i stopnia jego zpolimeryzowania.
Pigment i barwnik - nadają tworzywu odpowiednie zabarwienia. Powinny one charakteryzować się odpornością na długo trwałe działanie światła i podwyższonych temperatur oraz zdolnością do jednorodnego rozprowadzania i trwałego połączenia z wszystkimi składnikami tworzywa, szczególnie ze stabilizatorem. Dlatego nie należy stosować kwaśnych składników w połączeniu z zasadowymi stabilizatorami stabilizatorami odwrotnie. Jako barwnik nieorganiczny stosuje się żółcień chromową, tlenki żelaza, ultramarynę, selenek kadmowy, oranż chromowy, siarczak kadwowy, zieleń chromowa itp. Barwniki organiczne, które w porównaniu z nieorganicznymi wywołują bardziej ,,żywa” zabarwienie, stosuje się jedynie przy żywicach o niskiej temperaturze uplastycznienia.
Porofory - dodaje się do tworzyw, aby uzyskać w nich strukturę porowatą. Jako porofory mogą być stosowane zarówno sub. nieograniczne np. nietrwałe sole nieorganiczne, jak i organiczne np. lotnie ciecze organiczne. Obecnie najczęściej stosowane są porofory organiczne. Pod wpływam podwyższonej temperatury następuje rozkład poroforów, a wydzielający się gaz powoduje spienianie się tworzywa. Wydzielanie gazu powinno następować szybko w dość wąskim przedziale temperatur. Temperatura poroforu powinna być zbliżona do temperatury uplastyczniania spienianego tworzywa. Do najczęściej stosowanych poroforów należą: dwunitryl kwasu azoizomasłowego (porofor N) dwuazoaminobenzen i benzenosulfonohydrazyd.
Środki opóźniające palność tworzyw - dodaje się do tworzyw sztucznych stosowanych do pracy w warunkach zagrożenia pożarowego. Podstawowymi składnikami tych dodatków są tlenek magnezu (MgO) oraz tlenki SnO2, Sb2O3, organiczne związki fosforu, związki bromu itp.
Środki tiksotropujące - są to sub., które dodane do polimerów (głównie poliestrów poliestrów epoksydowych) wpływają na zróżnicowanie ich własności lepkich zarówno zarówno stanie spoczynku, jak i podczas mieszania. Ciecz triksotropowa cechuje się bowiem tym, że podczas jej intensywnego mieszania następuje znaczny spadek lepkości, natomiast w stanie spoczynku lepkość tworzywa rośnie. Proces ten jest procesem odwracalnym. Najczęściej stosowanym środkiem jest krzemionka aktywna o nazwie handlowej AEROSIL, innymi środkami są np. drobno zmielone szkło, talk, betonie lub sproszkowane polimery zawierające chlor. Polimery te cechują się tym, że w żywicy pęcznieją i poprzez to nadają układowi własności lepkie. Środki triksotropujące dodaje się do żywic i lakierów przeznaczonych do pokrywania powierzchni pionowych, dzięki czemu nie występuje ściekanie nanoszonej powłoki