Поливинилхлоридные твердообразные пластиката в виде гранул — первые литьевые материалы для изготовления цель-ноформованной обуви и низа на обуви. Это связано с широким производством поливинилхлорида, хорошими литьевыми свойствами, высокими показателями механических свойств готовых поливинилхлоридных изделий.
Поливинилхлоридные пластиката (смеси) содержат поливинил-хлоридную смолу, пластификаторы, стабилизаторы, красители. Аналогичные составные части входят в состав поливинилхлоридных паст.
Поливинилхлорид (ПВХ) имеет регулярное линейное строение, отвечающее формуле (СН2—СНС1—).
ПВХ представляет собой твердое вещество плотностью 1,37 г/см3, степень кристалличности не выше 10%. Эластические свойства поливинилхлорид приобретает только с введением пластификаторов.
Поливинилхлоридные смолы представляют собой продукты синтеза поливинилхлорида, осуществляемого суспензионным или эмульсионным методом. Получаемые смолы соответственно называют
Различают также смолы пастообразующие и непастообразую-щие: первые при замешивании с пластификаторами дают сметано-образные пасты, вторые — набухшую крошку. Из набухшей крошки на горячих валках каландров или вальцов получают пленку. Из пленки получают гранулы для переработки на литьевых машинах. Переработка непастообразующих смол сложнее, чем пастообразую-щих, но изделия из непастообразующих смол получаются более прочными и износостойкими. В марке пастообразующей смолы имеется буква П.
Выпускаются поливинилхлоридные смолы различных марок разной вязкости.
Чем меньше К смолы, тем легче она перерабатывается, тем ниже и показатели механических свойств изделий. Поэтому для литья низа на обуви применяются суспензионные смолы ПВХ С-65 и ПВХ С-70.
В качестве пластификаторов используются различные вещества, но чаще всего сложные эфиры фталевой и себациновой кислот. Добавление парафина облегчает -переработку поливинилхлорида.
Вид пластификаторов и их количество влияют на показатели в первую очередь механических свойств изделий из поливинилхлорида. Чем выше содержание пластификатора, тем ниже прочность материала, но тем выше эластичность и морозостойкость.
В результате исследовательских работ была выявлена эффективность использования суспензионных поливинилхлоридных смол ПВХ С-65 и ПВХ С-70 с пластификаторами ДОФ, ВСФ, ДОС.
От марки смолы зависят показатели физико-механических свойств ПВХ-пластиката при одинаковых количествах пластификатора. Более вязкие смолы обеспечивают большую прочность и износостойкость пластиката. Поэтому для ответственной обуви следует испрльзовать ПВХ-пластикаты на основе более вязких смол.
Пластификаторы должны подбираться с учетом того, что вязкость пластиката в расплавленном состоянии должна быть не более 105 Н с/ц2 (10е пз). Это обычно достигается введением 50—60 масс. ч. пластификатора на 100 масс. ч. поливинилхлоридной смолы с числом Фикентчера К = 60—70.
На технологические и эксплуатационные свойства ПВХ-пластикатов влияют стабилизаторы, которые должны обеспечить высокую термостойкость поливинилхлорида при переработке в изделия, а также светостойкость и стойкость к окислению при эксплуатации изделий.
В процессе переработки при высоких температурах от поливинилхлорида может отщепляться хлористый водород, инициирующий цепную реакцию вдоль полимерной цепи; появляются двойные связи, вызывающие окраску материала; может происходить и обрыв и сшивание цепей; меняются свойства материала.
По стабилизирующему действию стабилизаторы для ПВХ-пластикатов делятся на четыре группы:
акцепторы — вещества, поглощающие хлористый водород, отщепляющийся от ПВХ;
вещества, вступающие в реакцию с хлористым водородом и нейтрализующие его. Это также акцепторы, но более слабые, чем вещества первой группы;
противоокислители (антиоксиданты) — вещества, предохраняющие от разложения в результате взаимодействия с кислородом;
светостабилизаторы (ингибиторы) — вещества, защищающие от действия ультрафиолетовых лучей.
Обычно для ПВХ-пластикатов применяется «букет» стабилизаторов. По химическому строению это могут быть неорганические, органические и металлоорганические соединения. Из неорганических стабилизаторов известны двух- и трехосновный сульфаты свинца PbS04 -2РЬО и PbS04 -ЗРЬО, двухосновный фосфат свинца РЬ2НР03, силикат натрия Na2SiOs и силикат свинца PbSi03. Из органических стабилизаторов применяются эпоксисоединения (эпоксидные смолы и эпоксидированные масла), меламин, сложныеэфиры. К металлоорга-ническим стабилизаторам относятся металлические мыла — соли жирных кислот, такие как стеараты калия, кальция, магния, бария, цинка, свинца, кадмия.
При подборе стабилизаторов следует учитывать токсичность. Из металлоорганических стабилизаторов нетоксичны соли калия, кальция, натрия, цинка. Разной степенью токсичности обладают соли свинца, олова, бария, кадмия.
Пластикат для домашней обуви изготовлен на основе менее вязкой смолы, требующей меньшего количества пластификаторов для получения эластичного низа. В результате стоимость пластиката ниже, чем стоимость пластиката для обуви с верхом из кожи. Пластикат для низа обуви с верхом из кожи содержит более вязкую смолу, обеспечивающую более высокие показатели механических свойств. Применяется также пластификатор ДОС, улучшающий морозостойкость низа обуви. «Букет» стабилизаторов обеспечивает термостабильность пластикатам 132—216 мин и сравнительно недорог.
Марка ПВХ-смолы влияет на режим литья: чем выше вязкость смолы, тем выше температура литья. Повышение же температуры отрицательно влияет на стабильность пластиката. Пластикаты перерабатывали на литьевой машине «Десма 701» с пластификатором ДОФ, взятым в количестве 60—70 масс. ч. Отчетливо видно преимущество литья смол меньшей вязкости, но менее вязкая смола дает менее прочный низ обуви. На литьевые машины ПВХ-пластикаты подаются в гранулированном виде.