Čo sú PVC stabilizátory

PVC stabilizátorysú prísady používané na zlepšenie tepelnej stability polyvinylchloridu (PVC) a jeho kopolymérov. V prípade PVC plastov, ak teplota spracovania prekročí 160 ℃, dôjde k tepelnému rozkladu a uvoľní sa plynný HCl. Ak sa tento tepelný rozklad nepotlačí, ďalej sa zhorší, čo ovplyvní vývoj a použitie PVC plastov.

Štúdie zistili, že ak PVC plasty obsahujú malé množstvo olovnatých solí, kovových mydiel, fenolu, aromatických amínov a iných nečistôt, ich spracovanie a použitie nebudú ovplyvnené, avšak ich tepelný rozklad sa dá do určitej miery zmierniť. Tieto štúdie podporujú zavedenie a neustály vývoj stabilizátorov PVC.

Medzi bežné stabilizátory PVC patria organocínové stabilizátory, stabilizátory kovových solí a anorganické stabilizátory solí. Organocínové stabilizátory sa široko používajú pri výrobe PVC výrobkov vďaka svojej priehľadnosti, dobrej odolnosti voči poveternostným vplyvom a kompatibilite. Stabilizátory kovových solí zvyčajne používajú vápenaté, zinočnaté alebo báriové soli, ktoré môžu poskytnúť lepšiu tepelnú stabilitu. Anorganické stabilizátory solí, ako je trisýtny síran olovnatý, dvojsýtny fosfit olovnatý atď., majú dlhodobú termostabilitu a dobrú elektrickú izoláciu. Pri výbere vhodného PVC stabilizátora je potrebné zvážiť podmienky použitia PVC výrobkov a požadované vlastnosti stability. Rôzne stabilizátory ovplyvnia fyzikálne a chemické vlastnosti PVC výrobkov, preto je potrebné prísne zloženie a testovanie, aby sa zabezpečila vhodnosť stabilizátorov. Podrobný úvod a porovnanie rôznych PVC stabilizátorov je nasledovné:

Organocínový stabilizátor:Organocínové stabilizátory sú najúčinnejšie stabilizátory pre PVC výrobky. Ich zlúčeniny sú reakčnými produktmi organocínových oxidov alebo organocínových chloridov s vhodnými kyselinami alebo estermi.

Organocínové stabilizátory sa delia na obsahujúce síru a bez síry. Stabilita stabilizátorov obsahujúcich síru je vynikajúca, ale podobné ako u iných zlúčenín obsahujúcich síru majú problémy s chuťou a krížovým farbením. Nesírové organocínové stabilizátory sú zvyčajne založené na esteroch kyseliny maleínovej alebo polovice kyseliny maleínovej. Podobne ako metylcínové stabilizátory sú menej účinné tepelné stabilizátory s lepšou svetelnou stabilitou.

Organocínové stabilizátory sa používajú hlavne na balenie potravín a iných priehľadných PVC výrobkov, ako sú priehľadné hadice.

Stabilizátory olova:Medzi typické stabilizátory olova patria nasledujúce zlúčeniny: stearát dvojsýtny olovnatý, hydratovaný síran trojsýtny olovnatý, ftalát dvojsýtny olovnatý a fosforečnan dvojsýtny olovnatý.

Ako tepelné stabilizátory však zlúčeniny olova nepoškodzujú vynikajúce elektrické vlastnosti, nízku nasiakavosť a odolnosť PVC materiálov voči poveternostným vplyvom.olovené stabilizátorymajú nevýhody ako napríklad:

- S toxicitou;

- Krížová kontaminácia, najmä sírou;

- Vzniká chlorid olovnatý, ktorý na hotových výrobkoch vytvára šmuhy;

- Ťažký pomer, čo má za následok neuspokojivý pomer hmotnosti a objemu.

- Olovené stabilizátory často spôsobujú, že PVC výrobky okamžite stratia matnosť a po dlhodobom zahrievaní rýchlo zmenia farbu.

Napriek týmto nevýhodám sú olovené stabilizátory stále široko používané. Na elektrickú izoláciu sa uprednostňujú olovené stabilizátory. Vďaka ich všeobecnému účinku sa vyrába mnoho flexibilných a pevných PVC výrobkov, ako sú vonkajšie vrstvy káblov, nepriehľadné tvrdé PVC dosky, tvrdé rúry, umelé kože a injektory.

Stabilizátory kovových solí: Stabilizátory na báze zmiešaných kovových solísú agregáty rôznych zlúčenín, zvyčajne navrhnuté podľa špecifických aplikácií a používateľov PVC. Tento druh stabilizátora sa vyvinul od pridania samotného sukcinátu bárnatého a kyseliny kademnatej palmovej až po fyzické miešanie báriového mydla, kadmiového mydla, zinkového mydla a organického fosfitu s antioxidantmi, rozpúšťadlami, plnidlami, zmäkčovadlami, farbivami, UV absorbérmi, zjasňovačmi, činidlami na reguláciu viskozity, lubrikantmi a umelými arómami. V dôsledku toho existuje mnoho faktorov, ktoré môžu ovplyvniť účinok konečného stabilizátora.

Kovové stabilizátory, ako je bárium, vápnik a horčík, nechránia počiatočnú farbu PVC materiálov, ale môžu poskytnúť dlhodobú tepelnú odolnosť. PVC materiál stabilizovaný týmto spôsobom je spočiatku žltý/oranžový, potom postupne zhnedne a nakoniec po konštantnom zahrievaní zčernie.

Kadmiové a zinkové stabilizátory sa prvýkrát používali, pretože sú priehľadné a dokážu zachovať pôvodnú farbu PVC výrobkov. Dlhodobá termostabilita, ktorú poskytujú kadmiové a zinkové stabilizátory, je oveľa horšia ako u báriových, ktoré majú tendenciu náhle a úplne degradovať s malými alebo žiadnymi známkami.

Okrem faktora pomeru kovov súvisí účinok stabilizátorov na báze kovových solí aj s ich soľnými zlúčeninami, ktoré sú hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi nasledujúce vlastnosti: mazivosť, mobilita, transparentnosť, zmena farby pigmentu a tepelná stabilita PVC. Nižšie je uvedených niekoľko bežných zmiešaných kovových stabilizátorov: 2-etylkaproát, fenolát, benzoát a stearát.

Stabilizátory kovových solí sa široko používajú v mäkkých PVC výrobkoch a priehľadných mäkkých PVC výrobkoch, ako sú obaly na potraviny, zdravotnícky spotrebný materiál a farmaceutické obaly.