Mik azok a PVC stabilizátorok?

PVC stabilizátorokolyan adalékanyagok, amelyeket a polivinil-klorid (PVC) és kopolimerjei hőstabilitásának javítására használnak. PVC műanyagok esetében, ha a feldolgozási hőmérséklet meghaladja a 160 ℃-ot, hőbomlás következik be, és HCl-gáz keletkezik. Ha nem gátolják, ez a hőbomlás tovább súlyosbodik, befolyásolva a PVC műanyagok fejlesztését és alkalmazását.

Tanulmányok kimutatták, hogy ha a PVC műanyagok kis mennyiségű ólomsót, fémszappant, fenolt, aromás amint és egyéb szennyeződéseket tartalmaznak, akkor feldolgozásuk és alkalmazásuk nem változik, azonban termikus bomlása bizonyos mértékig mérsékelhető. Ezek a tanulmányok elősegítik a PVC stabilizátorok létrehozását és folyamatos fejlesztését.

A gyakori PVC stabilizátorok közé tartoznak a szerves ón stabilizátorok, a fémsó stabilizátorok és a szervetlen só stabilizátorok. A szerves ón stabilizátorokat széles körben használják a PVC termékek gyártásában átlátszóságuk, jó időjárásállóságuk és kompatibilitásuk miatt. A fémsó stabilizátorok általában kalcium-, cink- vagy báriumsókat használnak, amelyek jobb hőstabilitást biztosítanak. A szervetlen só stabilizátorok, mint például a hárombázisú ólom-szulfát, a kétbázisú ólom-foszfit stb., hosszú távú hőstabilitással és jó elektromos szigeteléssel rendelkeznek. A megfelelő PVC stabilizátor kiválasztásakor figyelembe kell venni a PVC termékek alkalmazási körülményeit és a szükséges stabilitási tulajdonságokat. A különböző stabilizátorok befolyásolják a PVC termékek fizikai és kémiai teljesítményét, ezért szigorú formulációra és tesztelésre van szükség a stabilizátorok alkalmasságának biztosításához. A különböző PVC stabilizátorok részletes bemutatása és összehasonlítása a következő:

Szerves ón stabilizátor:A szerves ónvegyületek stabilizátorai a PVC-termékek leghatékonyabb stabilizátorai. Vegyületeik szerves ón-oxidok vagy szerves ón-kloridok reakciótermékei megfelelő savakkal vagy észterekkel.

A szerves ónvegyületek stabilizátorait kéntartalmú és kénmentes stabilizátorokra osztják. A kéntartalmú stabilizátorok stabilitása kiemelkedő, de más kéntartalmú vegyületekhez hasonlóan ízbeli és keresztfestési problémák jelentkeznek. A nem kéntartalmú szerves ónvegyületek általában maleinsav- vagy fél-maleinsav-észter alapúak. A metil-ón stabilizátorokhoz hasonlóan kevésbé hatékony hőstabilizátorok, jobb fénystabilitással.

Az ónorganikus stabilizátorokat főként élelmiszer-csomagolásokhoz és más átlátszó PVC-termékekhez, például átlátszó tömlőkhöz alkalmazzák.

Ólomstabilizátorok:A tipikus ólomstabilizátorok a következő vegyületek: kétbázisú ólom-sztearát, hidratált hárombázisú ólom-szulfát, kétbázisú ólom-ftalát és kétbázisú ólom-foszfát.

Hőstabilizátorként az ólomvegyületek nem károsítják a PVC anyagok kiváló elektromos tulajdonságait, alacsony vízfelvételét és kültéri időjárásállóságát. Azonbanólomstabilizátorokvannak hátrányai, mint például:

- Mérgezési tünetek jelentkeznek;

- Keresztszennyeződés, különösen kénnel;

- Ólom-klorid keletkezése, amely csíkokat képez a késztermékeken;

- Nehéz arány, ami nem kielégítő súly/térfogat arányt eredményez.

- Az ólomstabilizátorok gyakran azonnal átlátszatlanná teszik a PVC-termékeket, és tartós hő hatására gyorsan elszíneződnek.

Ezen hátrányok ellenére az ólomstabilizátorok továbbra is széles körben elterjedtek. Elektromos szigeteléshez az ólomstabilizátorok az előnyösek. Általános hatásuknak köszönhetően számos rugalmas és merev PVC termék készül, például kábel külső rétegek, átlátszatlan PVC kemény táblák, kemény csövek, műbőrök és injektorok.

Fémsó stabilizátorok: Vegyes fémsó stabilizátorokkülönféle vegyületek aggregátumai, amelyeket általában az adott PVC-alkalmazásoknak és felhasználóknak megfelelően terveznek. Ez a fajta stabilizátor a bárium-szukcinát és a kadmium-pálmasav önmagában történő hozzáadásától a báriumszappan, kadmiumszappan, cinkszappan és szerves foszfit fizikai összekeveréséig fejlődött ki antioxidánsokkal, oldószerekkel, töltőanyagokkal, lágyítókkal, színezékekkel, UV-elnyelőkkel, fehérítőkkel, viszkozitásszabályozó szerekkel, kenőanyagokkal és mesterséges aromákkal. Ennek eredményeként számos tényező befolyásolhatja a végső stabilizátor hatását.

A fémstabilizátorok, mint például a bárium, a kalcium és a magnézium, nem védik a PVC anyagok korai színét, de hosszú távú hőállóságot biztosíthatnak. Az így stabilizált PVC anyag kezdetben sárga/narancssárga színű, majd fokozatosan barnává, végül állandó hő hatására feketévé válik.

A kadmium- és cinkstabilizátorokat először azért használták, mert átlátszóak és megőrzik a PVC termékek eredeti színét. A kadmium- és cinkstabilizátorok által biztosított hosszú távú hőstabilitás sokkal rosszabb, mint a báriumos stabilizátoroké, amelyek hajlamosak hirtelen, teljesen lebomlani, kevés vagy semmilyen jel nélkül.

A fémek arányán kívül a fémsó-stabilizátorok hatása a sóvegyületeikhez is kapcsolódik, amelyek a PVC következő tulajdonságait befolyásoló fő tényezők: kenőképesség, mobilitás, átlátszóság, pigmentszínváltozás és hőstabilitás. Az alábbiakban néhány gyakori vegyes fémstabilizátort sorolunk fel: 2-etil-kaproát, fenolát, benzoát és sztearát.

A fémsó-stabilizátorokat széles körben használják lágy PVC-termékekben és átlátszó lágy PVC-termékekben, például élelmiszer-csomagolásokban, orvosi fogyóeszközökben és gyógyszeripari csomagolásokban.