Термодинамика фазовых переходов эфиров как индикатор миграционной стабильности пластификаторов в ПВХ
Ключевые слова:
адипинат, гистерезис, миграция, модель, парадигма Эйнштейна, пластификатор, поливинилхлорид, фазовый переход, энтальпияАннотация
На основе термодинамического анализа сформулированы критерии дизайна несимметричных адипинатных пластификаторов, обеспечивающих миграционную стабильность в ПВХ. Исследование методом ДСК серии синтезированных эфиров показало, что важным параметром, связывающим молекулярную структуру с эксплуатационными свойствами, является гистерезис фазовых переходов. Установлено, что для феноксизамещённых эфиров характерен высокий гистерезис параметров, указывающий на кинетические барьеры кристаллизации, в то время как для бутоксильных аналогов он незначителен. Поскольку величина гистерезиса коррелирует со склонностью пластификатора к выпотеванию из полимерной матрицы, полученные данные позволяют прогнозировать стабильность композиций и целенаправленно синтезировать эффективные альтернативы традиционным фталатным пластификаторам. Предложена математическая модель миграции пластификатора на основе обобщённой парадигмы Эйнштейна, описывающая перенос вещества в системе «ПВХ–пластификатор».Библиографические ссылки
1. Гроссман Ф. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ. М.: Научные основы и технологии, 2009. 550 с.
2. Барштейн Р.С., Кириллович В.И., Носовский Ю.Е. Пластификаторы для полимеров. М.: Химия, 1982. 196 с.
3. Daniels P.H. // J. Vinyl. Addit. Technol. 2009. V. 15, № 4. P. 219. DOI: 10.1002/vnl.20211
4. Кербер М.Л., Виноградов В.Л., Головкин Г.С, Горбаткина О.А., Крыжановский В.К., Ку-перман А.М, Симонов-Емельянов И.Д., Xaлиулин В.И., Бунаков В.А. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. СПб.: Профессия, 2008. 506 с.
5. Matthews G. PVC: production, properties and uses, volume 587. Institute of Materials London, 1996. 379 р.
6. Козлов Н.А., Митрофанов А.Д. Физика полимеров. Владимир: Владим. гос. ун-т, 2001. 345 с.
7. Schiller M. PVC additives: performance, chemistry, developments, and sustainability. Munich: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG, 2022. 503 р.
8. Власов С.В., Кандырин Л.Б., Кулезнев В.Н. Основы технологии переработки пластмасс: учебник. М.: Химия, 2004. 600 с.
9. Osswald T.A., Hernandes-Ortiz J.P. Polymer processing: Modelling and simulation. Munich: Hanser Publ., 2006. 606 p.
10. Швецов Г.А., Алимова Д.У., Барышникова М.Д. Технология переработки пластических масс: учебник для техникумов. М.: Химия, 1988. 512 с.
11. Vikhareva I.N., Manojlović D. // Applied Sciences. 2024. V. 14(23). Р. 10953. DOI: 10.3390/app142310953
12. Vikhareva I.N., Kruchinina P.A., Manojlović D. // Polymers. 2024. V. 16(23). P. 3372. DOI: 10.3390/polym16233372
13. Vikhareva I.N., Abramian A., Manojlović D., Bol'shakov O. // Polymers. 2025. V. 17(15). Р. 2140. DOI: 10.3390/polym17152140
14. Krock R.P., Schiller M., Frenkel P., Summers J.W., Daniels C.A. PVC. Encyclopedia of Poly-mer Science and Technology. 4th ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2011. 255 p.
15. Minale Y.F., Getnet T., Negawo T.A., Bitew M.A. // Polymers. 2025. V. 17, No. 9. P. 1149. DOI: 10.3390/polym17091149
16. Han Y., Weng Y., Zhang C. // Journal of Vinyl and Additive Technology. 2024. V. 30, No. 1. P. 26. DOI: https://doi.org/10.1002/vnl.22048
17. Lei Q., Zhang Y., Gao Y., Zhou B., Wu G., Hao X., Chen L., Wang R. // Polymers. 2025. V. 17, No. 12. P. 1655. DOI: 10.3390/polym17121655
18. Czogała J., Pankalla E., Turczyn R. // Materials. 2021. V. 14, No. 4. P. 844. DOI: 10.3390/ma14040844
19. Теплофизические и реологические характеристики полимеров: справ. / под ред. Ю.С. Ли-патова. Киев: Наукова думка, 1977. 244 с.
20. Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д., Крыжановская Ю.В. Технические свойства полимерных материалов: уч.-справ. пос. СПб.: Профессия, 2003. 240 с.
21. Вихарева И.Н., Кручинина П.А., Еникеева Д.В., Шарапова И.Т., Николаев Д.В. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2024. Т. 16, № 4. С. 144. DOI: 10.14529/chem240414
22. Mazitova A.K., Aminova G.K., Vikhareva I.N. // Polymers. 2021. V. 13. 1761. DOI: 10.3390/polym13111761.
23. Gao Y., Yu L., Yeo J.C., Lim C.T. // Advanced Materials. 2020. V. 32, No. 15. P. 1902133. DOI: 10.1002/adma.202070117
24. Czogała J., Pankalla E., Turczyn R. // Materials. 2021. V. 14, No. 4. P. 844. DOI: 10.3390/ma14040844
25. Titow W.V. PVC plastics: properties, processing, and applications. London: Springer Science & Business Media, 2012. 902 p.
26. Liu C. et al. // Progress in Polymer Science. 2024. V. 152. P. 101815. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2024.101815
27. Schurr J.M., Fujimoto B.S., Huynh L., Chiu D.T. // J. Phys. Chem. B. 2013. Vol. 117. P. 7626–7652.
28. Einstein A. // Ann. Phys. Leipzig. 1905. Bd. 322. S. 549–560.
29. Skorokhod A.V. Basic principles and applications of probability theory. Berlin, Heidelberg: Springer, 2005. 282 p.
30. Landau L.D., Lifshitz E.M. Fluid Mechanics. Vol. 6. Oxford: Pergamon Press, 1987. 537 p.
31. Rubin Y. // Water Resources Research. 1991. Vol. 27, No. 7. P. 1723.
32. Zimmermann U., Schneider H., Wegner L.H., Haase A. // New Phytologist. 2004. V. 162, No. 3. P. 575.
33. Hoang L., Ibragimov A. // Journal of Mathematical Analysis and Applications. 2026. V. 560, Iss. 2. DOI: 10.1016/j.jmaa.2026.130489
34. Hida T. Brownian Motion. New York: Springer-Verlag, 1980. 325 p
