2) ингибиторы
3) пластификаторы (+)
4) катализаторы
Пластификаторы — это низкомолекулярные или олигомерные добавки, вводимые в полимер для повышения подвижности его макромолекулярных цепей. Они ослабляют межмолекулярное взаимодействие, снижают температуру стеклования и делают материал более гибким, эластичным и устойчивым к растрескиванию при низких температурах. В зависимости от химической природы пластификатора и полимера улучшаются также водо-, масло- и морозостойкость, ударная прочность и долговечность изделия.
Эффект пластификации связан с перераспределением свободного объёма в полимерной матрице: между цепями образуются участки, облегчающие их относительное перемещение. Благодаря этому материал сохраняет эксплуатационные свойства при охлаждении и механической нагрузке, а также меньше разрушается под действием влаги и жиров. К пластификаторам относят, например, эфиры фталевой, адипиновой, себациновой и лимонной кислот, а также некоторые эпоксидированные растительные масла; конкретные вещества выбирают с учётом назначения полимера и требований безопасности.
В гигиене питания оценивают возможность миграции пластификатора из упаковки или оборудования в пищевую продукцию. Такая миграция зависит от растворимости добавки, жирности продукта, температуры, длительности контакта и площади соприкосновения. Поэтому для материалов, контактирующих с пищей, разрешаются только определённые пластификаторы при соблюдении установленных нормативов миграции; превышение допустимого уровня может привести к токсикологическому риску и ухудшению органолептических свойств продукта.
| Группа добавок | Основная функция | Механизм действия | Гигиеническое значение |
|---|---|---|---|
| Пластификаторы | Повышение эластичности, гибкости, морозо- и ударостойкости | Снижение температуры стеклования и ослабление межмолекулярного взаимодействия | Контролируют миграцию в пищу; особенно важна оценка контакта с жирными продуктами |
| Стабилизаторы | Защита полимера от разрушения при нагревании, освещении и окислении | Связывание активных радикалов, поглощение ультрафиолета, нейтрализация продуктов распада | Предотвращают старение материала и образование нежелательных продуктов деградации |
| Ингибиторы | Замедление нежелательных химических реакций | Подавление цепных реакций, окисления или преждевременной полимеризации | Снижают риск неконтролируемого изменения состава и свойств полимера |
| Катализаторы | Ускорение химических реакций при производстве полимера | Снижение энергии активации реакции без расходования катализатора | Могут оставаться в материале как остаточные вещества и подлежат контролю |
| Наполнители | Изменение прочности, жёсткости, плотности и стоимости материала | Формирование дисперсной фазы в полимерной матрице | Важны дисперсность, химическая инертность и отсутствие выделения примесей |
| Красители и пигменты | Придание и стабилизация окраски | Поглощение или отражение определённых участков светового спектра | Не должны мигрировать в пищу и изменять её цвет или состав |
Таким образом, ключевой признак пластификаторов — улучшение деформационных свойств полимера за счёт повышения подвижности макромолекул. Стабилизаторы и ингибиторы главным образом защищают материал от химического разрушения, а катализаторы ускоряют технологические реакции. При санитарной оценке полимеров учитывают не только их физико-механические характеристики, но и состав добавок, условия эксплуатации и уровень миграции в пищевые продукты.