Estabilizador es una de las categorías importantes en los auxiliares de procesamiento de plástico. Estabilizador se sincroniza con el nacimiento y desarrollo de la resina de PVC. Estabilizador Se utiliza principalmente en el procesamiento de resina de PVC. Por lo tanto, la proporción de estabilizador y resina de PVC y PVC en productos blandos y duros está estrechamente relacionada. El estabilizador del PVC utilizó un pequeño número de copias, pero su papel es enorme. En el procesamiento de PVC utilizando estabilizadores puede garantizar que el PVC no es fácil de degradación, más estable. El PVC que procesa los estabilizadores de uso general es estabilizador básico de la sal del plomo, estabilizador del jabón del metal, estabilizador del organoestánn, estabilizador de la tierra rara, compuestos epoxy y así sucesivamente. Mecanismo de degradación del PVC es complejo, el mecanismo de los diferentes estabilizadores no es el mismo, el efecto de estabilidad también es diferente.
El cloruro de polivinilo caliente se considera uno de los polímeros más versátiles debido a la compatibilidad con muchos otros materiales tales como plastificantes, cargas y otros polímeros. Estabilizador El principal inconveniente es la mala estabilidad térmica. El uso de aditivos puede cambiar el aspecto físico y las características de funcionamiento del cloruro de polivinilo (PVC), pero no impide la descomposición del polímero. Aunque el material físico (como el calor, la radiación) y los factores químicos (oxígeno, ozono) siempre hará que el material polimérico se destruye gradualmente, pero se llama estabilizador de una clase de sustancias puede prevenir, reducir o incluso detener el material de la degradación . PVC en los 100 ~ 150 ℃ descomposición significativa, luz ultravioleta, Estabilizador de potencia mecánica, el oxígeno, el ozono, cloruro de hidrógeno y algunas sales de metales activos y óxidos metálicos, etc acelerará en gran medida la descomposición de PVC. El envejecimiento térmico del oxígeno del PVC es más complejo, cierta literatura divulgó el proceso de la degradación térmica del PVC se divide en dos pasos.
(A) deshidrocloración: cadena molecular de polímero de PVC en la eliminación de átomos de cloro vivos para producir cloruro de hidrógeno, mientras que la formación de polieno conjugado;
(B) la formación de cadenas más largas de poliolefinas y anillos aromáticos: a medida que progresa la degradación, los átomos de cloro en los grupos alilo son extremadamente inestables y se eliminan fácilmente para producir polienos conjugados de cadena más larga, la denominada deshidrogenación del tipo "cremallera" mientras que una pequeña cantidad de la rotura del enlace CC, la ciclación del estabilizador, dando por resultado una pequeña cantidad de compuestos aromáticos. La descomposición de la deshidrocloración es la principal causa del envejecimiento del PVC. En el mecanismo de degradación del PVC es más complejo, no hay una conclusión uniforme, los investigadores propusieron el principal mecanismo de radicales libres, mecanismo de iones y mecanismo molecular único.
En el proceso de procesamiento, la descomposición térmica del PVC para otras propiedades cambian poco, afectan principalmente al color del producto acabado, añadiendo estabilizador puede inhibir el color inicial del producto. Cuando la fracción de masa de HCl eliminada alcanza 0,1%, el color del PVC comienza a cambiar. Dependiendo del número de dobles enlaces conjugados formados, el PVC exhibirá diferentes colores (amarillo, naranja, rojo, marrón y negro). Si hay oxígeno en la descomposición térmica del PVC, entonces habrá carbón coloidal, peróxido, compuestos de carbonilo y éster generados. Sin embargo, durante el largo periodo de uso del producto, la degradación térmica del PVC tiene una gran influencia en las propiedades del material. La adición de estabilizantes puede retrasar la degradación del PVC o reducir el grado de degradación del PVC.
En el proceso de procesamiento de PVC mediante la adición de estabilizantes puede inhibir la degradación del PVC, entonces el papel principal de los estabilizadores juegan: mediante la sustitución de los átomos de cloro inestable, la absorción de cloruro de hidrógeno Estabilizador, y las partes no saturadas de la reacción de adición para inhibir las moléculas de PVC. degradación.
El estabilizador ideal debe tener una variedad de funciones:
(1) reemplazar un sustituyente inestable y vivo, tal como un átomo de cloro o cloruro de alilo unido a un átomo de carbono terciario, para producir una estructura estable;
(2) para absorber y neutralizar el proceso de PVC liberado en el proceso de HCl, Estabilizador para eliminar la degradación catalítica automática de HCl;
(3) neutralizar o pasivar iones metálicos y otras impurezas dañinas que catalizan la degradación;
(4) a través de una variedad de formas de reacciones químicas pueden bloquear el crecimiento continuo de enlaces insaturados, inhibir la degradación del colorante;
(5) la mejor protección contra la luz ultravioleta que protege el efecto.
Los estabilizantes de PVC son usualmente compuestos inorgánicos u organometálicos, y el término en sí mismo está destinado a contener cationes, o compuestos orgánicos, Estabilizantes que normalmente se clasifican por clase química. En general, los compuestos orgánicos inorgánicos y metálicos son estabilizantes básicos (o mayores), mientras que los compuestos orgánicos son estabilizadores secundarios o auxiliares.
Los estabilizadores se clasifican según el estaño, el plomo y la sangre. Los metales de la familia, como el bario, el cobre y el zinc.
Estabilizador de estaño: que contiene uno o dos enlaces de carbono-estaño, el precio restante de oxígeno o anhídrido de azufre-estaño saturado compuestos de estaño tetravalente, el PVC es el estabilizador más eficaz. Estos compuestos son productos de óxido de organoestaño o cloruro de organoestaño con la reacción de un ácido o éster apropiado.
Las mezclas sinérgicas estabilizantes son comunes y generalmente incluyen diversos compuestos organoestánnicos basados en flujo y sales (compuestos) basadas en ondas y aditivos auxiliares tales como jabón de zinc, fosfito, epóxido, glicérido, absorbentes de UV, agente y así sucesivamente. Está claro que la mayoría de las composiciones sinérgicas son específicas y todavía no se ha encontrado que tengan una naturaleza general.
Los estabilizantes de organoestaño se clasifican en azufre y sin azufre. Los estabilizadores de azufre son excelentes en todas las propiedades estables, pero hay problemas con gustos y cruces que son similares a los compuestos que contienen azufre. Los aniones típicos que contienen azufre son:
Thiolate - SR
Éster de mercapto - S (CH) nCOOR
Mercapto éster - S (CH) nOCO
O azufre elemental.
Los aniones que no son de azufre se basan generalmente en ésteres metílicos de ácido maleico o ácido maleico, el organoestaño sin azufre es un estabilizador menos eficaz, pero tiene una buena estabilidad frente a la luz.
Estabilizadores de plomo: Los estabilizadores de plomo típicos incluyen los siguientes compuestos: sales de plomo de sales dihidroxílicas, sales de hidrazina de trihidrocloruro, sales de plomo de diacrilftalato, plomo
Como estabilizador, el compuesto de plomo no perjudica las excelentes propiedades eléctricas, la baja absorción de agua y la resistencia a la intemperie exterior del material de PVC. Sin embargo, los estabilizadores de plomo tienen inconvenientes, tales como tóxicos; contaminación cruzada, especialmente contaminación cruzada con azufre; generación de cloruro de plomo, Estabilizador de la formación de rayas sobre el producto acabado; mayor peso, dando como resultado una relación peso / volumen insatisfactoria. Los estabilizadores de plomo a menudo hacen que los productos de PVC se vuelvan opacos y cambien de color poco después de la calefacción.
A pesar de las deficiencias tóxicas y ecológicas, estos estabilizadores siguen siendo ampliamente utilizados. Para el aislamiento eléctrico, el plomo es el estabilizador de PVC preferido. Basándose en el efecto combinado de este estabilizante, existen muchas formulaciones de homopolímero y copolímero flexibles y rígidas que se pueden conseguir.
Estabilizadores de metales mixtos: Los estabilizadores de metales mixtos son agregados de varios compuestos, usualmente diseñados para aplicaciones específicas de PVC y usuarios. Estos estabilizadores se han desarrollado mediante la adición de succinato de bario y citrato de cadmio a la adición de jabón de bario, jabón de cadmio, jabón de zinc, fosfitos orgánicos, antioxidantes, disolventes, extendedores, colorantes, absorbedores de UV, abrillantadores, agentes de control de viscosidad, lubricantes, , y sabores artificiales. De esta manera, hay una serie de factores que pueden afectar el efecto del estabilizador final.
Los estabilizadores metálicos del grupo II, como el bario, el calcio y el magnesio, no protegen los primeros colores, sino que proporcionan un buen estabilizador a largo plazo para el PVC. El PVC constante comienza con amarillo / naranja, y luego continúa calentando, gradualmente se vuelve vertido / marrón, y finalmente negro.
Los compuestos de cadmio y zinc se utilizan primero como estabilizadores porque son transparentes y pueden conservar el color original del producto de PVC. La estabilidad térmica a largo plazo proporcionada por el cadmio y el zinc es mucho menor que la de los compuestos de bario. Están a menudo en un precursor muy pequeño o sin caso del aura, estabilizan la degradación completa repentina.
Además de la proporción de metal, el efecto del estabilizador de bario-acero está también relacionado con su anión. Estabilizador Los aniones son los principales factores que afectan a las siguientes propiedades: lubricidad, migración, transparencia, cambio de color del pigmento y estabilidad térmica del PVC. Los siguientes son los aniones comunes de varios estabilizadores comunes de metales mixtos: 2-etilhexanoato, fenato, benzoato, estearato
Con el desarrollo de la tecnología de procesamiento y la necesidad de utilizar el estabilizador de calcio-cinc se ha desarrollado. Al principio, todos los envases de alimentos de PVC se basó en el gobierno aprobado jabón de calcio, jabón de zinc. Con el fin de satisfacer las necesidades de los consumidores y el desarrollo del potencial de mercado, el diseño de la utilización de este estabilizador menos eficaz de la fórmula de PVC y equipo de fabricación de fundido. Se pueden usar estabilizadores auxiliares con estos jabones. La dihidropiridina y la dicetona son los últimos aditivos auxiliares.