Stabilizátory PVC, zejména tepelné stabilizátory, jsou široce používány s mnoha dostupnými typy. Mezi ně patří kompozitní stabilizátory olovnaté soli, organické cínové stabilizátory, kalcium-zinkové kompozitní stabilizátory, kapalné kompozitní stabilizátory, baryum-zinkové kompozitní stabilizátory, draslík-zinkové kompozitní stabilizátory a další.
Mechanismus tepelné stabilizace PVC stabilizátorů:
1. Absorpce kyseliny chlorovodíkové: Me(OOCR)2 + 2HCl === MeCl2 + 2HOOCR, kde Me znamená Pb, Ba, Cd, Ca, Zn, Sn, Sb, Mg, Sr , atd.
2. Eliminace nestabilních atomů chloru substitucí nebo eliminací.
3. Prevence autooxidace polyvinylchloridu působením tepla a smykových sil, která by mohla vést k degradaci.
4. Přidání kovových solí kyseliny maleinové pro inhibici nebo odstranění dvojných vazeb nebo snížení jejich výskytu.
Vlastnosti a použití vybraných PVC stabilizátorů:
1. Kompozitní stabilizátory olovnaté soli:
Kompozitní stabilizátory olovnaté soli nabízejí robustní tepelnou stabilizaci a vynikající dielektrické vlastnosti za nízkou cenu. Když jsou vhodně kombinovány s mazivy, rozšiřují rozsah zpracovatelských teplot PVC pryskyřice a zajišťují stabilní kvalitu produktu během zpracování a následného zpracování. Široce se používají především v tuhých produktech, brání jim jejich toxicita, takže jsou nevhodné pro styk s potravinami nebo průhledné produkty. Navíc jsou náchylné ke kontaminaci sulfidem, což vede k tvorbě černého sulfidu olovnatého.
2. Vápno-zinkové kompozitní stabilizátory:
Tyto stabilizátory, i když nejsou toxické, jsou méně stabilní a ve velkém množství mohou ohrozit průhlednost a způsobit námrazu. Stabilizátory vápníku a zinku, často obohacené o polyoly a antioxidanty, získávají na popularitě díky rostoucím ekologickým předpisům a nacházejí uplatnění v potravinářských, lékařských a farmaceutických obalech.
3. Organické stabilizátory cínu:
Organické stabilizátory cínu zahrnují alkylcínové sloučeniny, jako je methyl, butyl a oktylcín. Butylcín převládá v Japonsku, zatímco oktylcín je běžnější v Evropě jako standardní netoxický stabilizátor. Methylcín je oblíbený ve Spojených státech. Organické cínové stabilizátory spadají do tří hlavních kategorií:
1. Soli alifatických kyselin, jako je dibutylcíndilaurát a dioktylcíndilaurát.
2. Maleátové soli, včetně dibutylcínmaleátu a dioktylcínmaleátu.
3. Thiolátové soli, přičemž nejpoužívanější je disulfid kyseliny thioglykolové. Vykazují vynikající tepelnou stabilizaci, zejména oktylcín, jsou nepostradatelné pro netoxické obaly, i když za vyšší cenu. Stabilizátory cínu na bázi kyseliny thioglykolové účinně nahrazují nestabilní atomy Cl na polymerech, poskytují dlouhodobou stabilitu a počáteční zachování barvy. Jejich mechanismus spočívá v tom, že atomy S nahrazují atomy Cl, inhibují tvorbu konjugovaného dienu a absorbují HCl produkovaný během tepelné degradace PVC.
