Stabilizátor je jednou z důležitých kategorií pomocných prostředků pro zpracování plastů. Stabilizátor je synchronizován s narozením a vývojem pryskyřice z PVC. Stabilizátor Používá se hlavně při zpracování PVC pryskyřice. Proto je poměr stabilizátoru a PVC pryskyřice a PVC v měkkých a tvrdých výrobcích úzce spojen. PVC stabilizátor používal malý počet kopií, ale jeho role je obrovská. Při zpracování PVC pomocí stabilizátorů lze zajistit, že PVC není snadno degradovatelné, stabilnější. Zpracování PVC běžně používanými stabilizátory jsou základní stabilizátor soli olova, stabilizátor kovového mýdla, organotin stabilizátor, stabilizátor vzácných zemin, epoxidové sloučeniny a tak dále. Mechanismus degradace PVC je složitý, mechanismus různých stabilizátorů není stejný, vliv stability je také odlišný.
Horký polyvinylchlorid je považován za jeden z nejuniverzálnějších polymerů kvůli kompatibilitě s mnoha dalšími materiály, jako jsou změkčovadla, plniva a další polymery. Stabilizátor Hlavní nevýhodou je špatná tepelná stabilita. Použití přísad může změnit fyzický vzhled a provozní vlastnosti polyvinylchloridu (PVC), ale nezabrání rozkladu polymeru. Přestože fyzikální materiál (jako je teplo, záření) a chemické (kyslíkové, ozonové) faktory vždy způsobí, že polymerní materiál postupně zničí, ale nazývá se stabilizátorem třídy látek, může účinně zabránit, omezit nebo dokonce zastavit materiál Degradace . PVC při významném rozkladu 100-150 ° C, ultrafialové světlo, mechanická síla stabilizátoru, kyslík, ozon, chlorovodík a některé aktivní kovové soli a oxidy kovů atd. Výrazně urychlí rozklad PVC. Termické stárnutí kyslíku z PVC je složitější, některé literatury uvádějí, že proces tepelné degradace PVC je rozdělen do dvou kroků.
(A) dehydrochlorování: molekulový řetězec polymeru PVC při odstraňování živých atomů chloru za vzniku chlorovodíku, zatímco tvorba konjugovaného polyenu;
(B) tvorba delších řetězců polyolefinů a aromatických kruhů: Jelikož degradace postupuje dále, jsou atomy chloru na allylových skupinách extrémně nestabilní a snadno se odstraní za vzniku dehydrogenačních konjugovaných polyenů s delšími řetězci, takzvaného "zipperového typu" zatímco malé množství zlomení CC vazby, cyklizace stabilizátoru, což vede k malému množství aromatických sloučenin. Rozklad dehydrochlorace je hlavní příčinou stárnutí PVC. Na mechanizmu degradace PVC je složitější, neexistuje jednotný závěr, vědci navrhli hlavní mechanismus volných radikálů, iontový mechanismus a jednotný molekulární mechanismus.
V procesu zpracování se tepelný rozklad PVC pro jiné vlastnosti nemění, ovlivňuje hlavně barvu konečného výrobku, přidání stabilizátoru může zabránit počátečnímu zabarvení produktu. Když odebraná hmotnostní frakce HCl dosáhne 0,1%, barva PVC se začne měnit. V závislosti na počtu vytvořených konjugovaných dvojných vazeb bude PVC vykazovat různé barvy (žlutá, oranžová, červená, hnědá a černá). Pokud je kyslík v tepelném rozkladu PVC, pak vznikne koloidní uhlík, peroxid, karbonyl a esterové sloučeniny. Nicméně během dlouhého období používání výrobku má tepelná degradace PVC velký vliv na vlastnosti materiálu. Přidání stabilizátorů může zpomalit degradaci PVC nebo snížit stupeň degradace PVC.
Při procesu zpracování PVC přidáním stabilizátorů může dojít k potlačení degradace PVC, pak hraje hlavní roli stabilizátorů: nahrazením nestabilních atomů chloru, absorpcí chlorovodíku ze stabilizátoru a nenasycených částí adiční reakce k inhibici molekul PVC. degradace.
Ideální stabilizátor by měl mít různé funkce:
(1) nahrazení živého nestabilního substituentu, jako je atom chloru nebo allylchloridu, připojený k terciárnímu atomu uhlíku, za vzniku stabilní struktury;
(2) absorbovat a neutralizovat proces PVC uvolněného v procesu HCl, Stabilizátor k odstranění automatické katalytické degradace HCl;
(3) neutralizující nebo pasivační kovové ionty a další škodlivé nečistoty, které katalyzují degradaci;
(4) prostřednictvím různých forem chemických reakcí může blokovat pokračující růst nenasycených vazeb, inhibovat degradaci barvení;
(5) nejlepší ochranu proti účinkům stínění ultrafialového světla.
PVC stabilizátory jsou obvykle anorganické nebo organokovové sloučeniny a samotný termín má obsahovat kationty nebo organické sloučeniny, stabilizátory, které jsou obvykle klasifikovány chemickou třídou. Anorganické a kovové organické sloučeniny jsou obecně základní (nebo hlavní) stabilizátory, zatímco organické sloučeniny jsou sekundární nebo pomocné stabilizátory.
Stabilizátory jsou klasifikovány podle cínu, olova a krve. Rodinné kovy, jako je baryum, měď a zinek.
Stabilizátor cínu: obsahující jednu nebo dvě vazby uhlík-cín, zbývající cena kyslíku nebo síry - cínové aniontové vazby nasycené čtyřmocné sloučeniny cínu, PVC je nejúčinnější stabilizátor. Tyto sloučeniny jsou produkty organotinového oxidu nebo organického chloridu cínu reakcí příslušné kyseliny nebo esteru.
Stabilizační synergické směsi jsou běžné a obecně zahrnují různé organokovové sloučeniny založené na toku a soli (sloučeniny) na bázi vlny a pomocné přísady, jako je zinkové mýdlo, fosfit, epoxid, glycerid, UV absorbéry, činidlo a tak dále. Je zřejmé, že většina synergických kompozic je specifická a dosud nebylo zjištěno, že má obecnou povahu.
Organické stabilizátory jsou klasifikovány jako síra a bez síry. Stabilizátory síry jsou vynikající ve všech stabilních vlastnostech, ale existují problémy s vkusem a křížením, které jsou podobné sloučeninám obsahujícím síru. Typické anionty obsahující síru jsou:
Thiolát - SR
Mercapto ester - S (CH) nCOOR
Mercapto ester - S (CH) nOCO
Nebo elementární síra.
Non-sírové anionty jsou obvykle založeny na poloesteru kyseliny maleinové nebo kyseliny maleinové, organická látka bez síry je méně účinný stabilizátor, ale má dobrou světelnou stabilitu.
Stabilizátory olova: Typické stabilizátory olova zahrnují následující sloučeniny: olovnaté soli dihydroxylových solí, hydrazinové soli trihydrochloridu, soli olova diacylftalátu, olova
Jako stabilizátor nezhoršuje olověná sloučenina vynikající elektrické vlastnosti, nízkou absorpci vody a odolnost PVC materiálu proti vnějším vlivům. Stabilizátory olova mají však nevýhody, jako jsou toxické; křížová kontaminace, zejména křížová kontaminace se sírou; tvorba chloridu olova, tvorba stabilizátorů pruhů na hotovém výrobku; větší hmotnost, což vede k neuspokojivému poměru hmotnost / objem. Stabilizátory olova často způsobují, že produkty PVC se stávají neprůhlednými a brzy po zahřátí změní barvu.
Navzdory toxickým a ekologickým nedostatkům jsou tyto stabilizátory stále široce využívány. Pro elektrickou izolaci je preferovaným PVC stabilizátorem olovo. Na základě kombinovaného účinku tohoto stabilizátoru existuje mnoho flexibilních a tuhých homopolymerních a kopolymerních formulací, které lze dosáhnout.
Smíšené kovové stabilizátory: Smíšené kovové stabilizátory jsou agregáty různých sloučenin, které jsou obvykle konstruovány pro specifické aplikace a uživatele PVC. Tyto stabilizátory byly vyvinuty přidáním barium-močoviny, kadmického mýdla, zinkovým mýdlem, organických fosfitů, antioxidantů, rozpouštědel, ředidel, barviv, UV absorbérů, zjasňovačů, činidel pro kontrolu viskozity, lubrikantů, lepidel , a umělé příchutě. Tímto způsobem existuje celá řada faktorů, které mohou ovlivnit účinek konečného stabilizátoru.
Stabilizátory kovů skupiny II, jako je bárium, vápník a hořčík, neochrání předčasné barvy, ale poskytují dobrý dlouhodobý stabilizátor pro PVC. Trvalé PVC tímto způsobem začíná žlutou / oranžovou, pak pokračuje v zahřátí, postupně se stává kontrolní / hnědé a nakonec černé.
Sady sloučenin kadmia a zinku se nejdříve používají jako stabilizátory, protože jsou průhledné a mohou zachovat původní barvu produktu PVC. Dlouhodobá tepelná stabilita poskytovaná kadmiem a zinkem je mnohem menší než u sloučenin barya. Často jsou ve velmi malém prekurzoru nebo bez aury, stabilizátor náhlého úplného zhoršení.
Kromě podílu kovu je účinek stabilizátoru baryo-oceli také vztažen k jeho anionu. Stabilizátory Anionty jsou hlavními faktory ovlivňujícími následující vlastnosti: mazivost, migraci, průhlednost, změnu barvy pigmentu a tepelnou stabilitu PVC. Následující jsou běžné anionty několika běžných smíšených kovových stabilizátorů: 2-ethylhexanoát, fenát, benzoát, stearát
S vývojem technologie zpracování a potřebou použití stabilizátoru vápníku a zinku se vyvinul. Nejprve se všechny PVC obaly na potraviny spoléhaly na schválené vápníkové mýdlo, zinkové mýdlo. Aby bylo možné uspokojit potřeby spotřebitelů a rozvoj tržního potenciálu, navrhnout použití tohoto méně účinného stabilizátoru formulace PVC a zařízení pro výrobu taveniny. S těmito mýdly je možno použít pomocné stabilizátory. Dihydropyridin a diketon jsou nejnovější pomocné přísady.