Σταθεροποιητές PVCείναι πρόσθετα που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της θερμικής σταθερότητας του πολυβινυλοχλωριδίου (PVC) και των συμπολυμερών του. Για τα πλαστικά PVC, εάν η θερμοκρασία επεξεργασίας υπερβεί τους 160℃, θα συμβεί θερμική αποσύνθεση και θα παραχθεί αέριο HCl. Εάν δεν κατασταλεί, αυτή η θερμική αποσύνθεση θα επιδεινωθεί περαιτέρω, επηρεάζοντας την ανάπτυξη και την εφαρμογή των πλαστικών PVC.
Μελέτες διαπίστωσαν ότι εάν τα πλαστικά PVC περιέχουν μικροσκοπικές ποσότητες άλατος μολύβδου, μεταλλικού σαπουνιού, φαινόλης, αρωματικής αμίνης και άλλων ακαθαρσιών, η επεξεργασία και η εφαρμογή τους δεν θα επηρεαστούν, ωστόσο, η θερμική τους αποσύνθεση μπορεί να μετριαστεί σε κάποιο βαθμό. Αυτές οι μελέτες προάγουν την καθιέρωση και τη συνεχή ανάπτυξη σταθεροποιητών PVC.
Οι συνηθισμένοι σταθεροποιητές PVC περιλαμβάνουν οργανοκασσιτερικούς σταθεροποιητές, σταθεροποιητές μεταλλικών αλάτων και σταθεροποιητές ανόργανων αλάτων. Οι οργανοκασσιτερικοί σταθεροποιητές χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή προϊόντων PVC λόγω της διαφάνειάς τους, της καλής αντοχής στις καιρικές συνθήκες και της συμβατότητάς τους. Οι σταθεροποιητές μεταλλικών αλάτων συνήθως χρησιμοποιούν άλατα ασβεστίου, ψευδαργύρου ή βαρίου, τα οποία μπορούν να παρέχουν καλύτερη θερμική σταθερότητα. Οι ανόργανοι σταθεροποιητές αλάτων, όπως ο τριβασικός θειικός μόλυβδος, ο διβασικός φωσφορώδης μόλυβδος κ.λπ., έχουν μακροχρόνια θερμοσταθερότητα και καλή ηλεκτρική μόνωση. Όταν επιλέγετε έναν κατάλληλο σταθεροποιητή PVC, πρέπει να λάβετε υπόψη τις συνθήκες εφαρμογής των προϊόντων PVC και τις απαιτούμενες ιδιότητες σταθερότητας. Διαφορετικοί σταθεροποιητές επηρεάζουν την απόδοση των προϊόντων PVC φυσικά και χημικά, επομένως απαιτείται αυστηρή σύνθεση και δοκιμές για να διασφαλιστεί η καταλληλότητα των σταθεροποιητών. Η λεπτομερής εισαγωγή και σύγκριση διαφόρων σταθεροποιητών PVC έχει ως εξής:
Σταθεροποιητής οργανοκασσιτέρου:Οι οργανοκασσιτερικοί σταθεροποιητές είναι οι πιο αποτελεσματικοί σταθεροποιητές για προϊόντα PVC. Οι ενώσεις τους είναι προϊόντα αντίδρασης οργανοκασσιτερικών οξειδίων ή οργανοκασσιτερικών χλωριδίων με κατάλληλα οξέα ή εστέρες.
Οι οργανοκασσιτερικοί σταθεροποιητές διακρίνονται σε θειούχους και σε μη θειούχους. Η σταθερότητα των σταθεροποιητών που περιέχουν θείο είναι εξαιρετική, αλλά υπάρχουν προβλήματα στη γεύση και στη διασταυρούμενη χρώση παρόμοια με άλλες ενώσεις που περιέχουν θείο. Οι οργανοκασσιτερικοί σταθεροποιητές που δεν περιέχουν θείο συνήθως βασίζονται σε μηλεϊνικό οξύ ή σε ημι-μηλεϊνικούς εστέρες. Όπως οι σταθεροποιητές μεθυλοκασσιτέρου, είναι λιγότερο αποτελεσματικοί σταθεροποιητές θερμότητας με καλύτερη σταθερότητα στο φως.
Οι οργανοκασσιτερικοί σταθεροποιητές εφαρμόζονται κυρίως σε συσκευασίες τροφίμων και άλλα διαφανή προϊόντα PVC, όπως διαφανείς σωλήνες.
Σταθεροποιητές μολύβδου:Οι τυπικοί σταθεροποιητές μολύβδου περιλαμβάνουν τις ακόλουθες ενώσεις: διβασικό στεατικό μόλυβδο, ένυδρο τριβασικό θειικό μόλυβδο, διβασικό φθαλικό μόλυβδο και διβασικό φωσφορικό μόλυβδο.
Ως σταθεροποιητές θερμότητας, οι ενώσεις μολύβδου δεν θα βλάψουν τις εξαιρετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, τη χαμηλή απορρόφηση νερού και την αντοχή στις εξωτερικές καιρικές συνθήκες των υλικών PVC. Ωστόσο,σταθεροποιητές μολύβδουέχουν μειονεκτήματα όπως:
- Έχει τοξικότητα;
- Διασταυρούμενη μόλυνση, ειδικά με θείο·
- Παραγωγή χλωριούχου μολύβδου, το οποίο θα σχηματίσει ραβδώσεις στα τελικά προϊόντα·
- Αναλογία βάρους, με αποτέλεσμα μη ικανοποιητική αναλογία βάρους/όγκου.
- Οι σταθεροποιητές μολύβδου συχνά καθιστούν τα προϊόντα PVC αδιαφανή αμέσως και αποχρωματίζονται γρήγορα μετά από παρατεταμένη θερμότητα.
Παρά τα μειονεκτήματα αυτά, οι σταθεροποιητές μολύβδου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως. Για την ηλεκτρική μόνωση, προτιμώνται οι σταθεροποιητές μολύβδου. Επωφελούμενοι από τη γενική του δράση, κατασκευάζονται πολλά εύκαμπτα και άκαμπτα προϊόντα PVC, όπως εξωτερικά στρώματα καλωδίων, αδιαφανείς σκληρές σανίδες PVC, σκληροί σωλήνες, τεχνητά δέρματα και εγχυτήρες.
Σταθεροποιητές μεταλλικών αλάτων: Σταθεροποιητές αλάτων μικτών μετάλλωνείναι συσσωματώματα διαφόρων ενώσεων, που συνήθως σχεδιάζονται σύμφωνα με συγκεκριμένες εφαρμογές και χρήστες του PVC. Αυτό το είδος σταθεροποιητή έχει εξελιχθεί από την προσθήκη μόνο ηλεκτρικού βαρίου και καδμιακού φοινικοξύ στη φυσική ανάμειξη σαπουνιού βαρίου, σαπουνιού καδμίου, σαπουνιού ψευδαργύρου και οργανικού φωσφορώδους άλατος, με αντιοξειδωτικά, διαλύτες, αραιωτικά, πλαστικοποιητές, χρωστικές ουσίες, απορροφητές UV, λαμπρυντικά, παράγοντες ελέγχου ιξώδους, λιπαντικά και τεχνητά αρώματα. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την επίδραση του τελικού σταθεροποιητή.
Οι μεταλλικοί σταθεροποιητές, όπως το βάριο, το ασβέστιο και το μαγνήσιο, δεν προστατεύουν το πρώιμο χρώμα των υλικών PVC, αλλά μπορούν να παρέχουν μακροπρόθεσμη αντοχή στη θερμότητα. Το υλικό PVC που σταθεροποιείται με αυτόν τον τρόπο αρχικά έχει κίτρινο/πορτοκαλί χρώμα, στη συνέχεια σταδιακά μετατρέπεται σε καφέ και τελικά σε μαύρο μετά από συνεχή θέρμανση.
Οι σταθεροποιητές καδμίου και ψευδαργύρου χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά επειδή είναι διαφανείς και μπορούν να διατηρήσουν το αρχικό χρώμα των προϊόντων PVC. Η μακροπρόθεσμη θερμοσταθερότητα που παρέχουν οι σταθεροποιητές καδμίου και ψευδαργύρου είναι πολύ χειρότερη από αυτήν που προσφέρουν οι σταθεροποιητές βαρίου, οι οποίοι τείνουν να αποικοδομούνται ξαφνικά και εντελώς χωρίς σημάδια.
Εκτός από τον παράγοντα της αναλογίας μετάλλων, η επίδραση των σταθεροποιητών μεταλλικών αλάτων σχετίζεται επίσης με τις ενώσεις αλάτων τους, οι οποίες είναι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν τις ακόλουθες ιδιότητες: λιπαντικότητα, κινητικότητα, διαφάνεια, αλλαγή χρώματος χρωστικής και θερμική σταθερότητα του PVC. Παρακάτω παρατίθενται αρκετοί συνηθισμένοι σταθεροποιητές μικτών μετάλλων: 2-αιθυλοκαπροϊκό, φαινολικό, βενζοϊκό και στεατικό.
Οι σταθεροποιητές μεταλλικών αλάτων χρησιμοποιούνται ευρέως σε προϊόντα από μαλακό PVC και σε διαφανή προϊόντα από μαλακό PVC, όπως συσκευασίες τροφίμων, ιατρικά αναλώσιμα και φαρμακευτικές συσκευασίες.
Ώρα δημοσίευσης: 11 Οκτωβρίου 2023