ПВХ стабілізатори– це добавки, що використовуються для покращення термічної стабільності полівінілхлориду (ПВХ) та його кополімерів. У випадку ПВХ-пластиків, якщо температура обробки перевищує 160℃, відбувається термічний розклад та утворення газоподібного HCl. Якщо його не придушити, цей термічний розклад ще більше посилюється, впливаючи на розробку та застосування ПВХ-пластиків.
Дослідження показали, що якщо ПВХ-пластик містить невелику кількість солі свинцю, металевого мила, фенолу, ароматичного аміну та інших домішок, це не вплине на його обробку та застосування, проте його термічний розклад можна певною мірою пом'якшити. Ці дослідження сприяють створенню та постійному розвитку стабілізаторів ПВХ.
До поширених стабілізаторів ПВХ належать оловоорганічні стабілізатори, стабілізатори на основі солей металів та неорганічні сольові стабілізатори. Оловоорганічні стабілізатори широко використовуються у виробництві виробів з ПВХ завдяки своїй прозорості, добрій стійкості до атмосферних впливів та сумісності. У стабілізаторах на основі солей металів зазвичай використовуються солі кальцію, цинку або барію, що забезпечує кращу термостабільність. Неорганічні сольові стабілізатори, такі як триосновний сульфат свинцю, двоосновний фосфіт свинцю тощо, мають тривалу термостабільність та добру електроізоляцію. Вибираючи відповідний стабілізатор ПВХ, необхідно враховувати умови застосування виробів з ПВХ та необхідні властивості стабільності. Різні стабілізатори впливатимуть на фізичні та хімічні характеристики виробів з ПВХ, тому для забезпечення придатності стабілізаторів необхідне суворе формулювання та випробування. Детальний вступ та порівняння різних стабілізаторів ПВХ наведено нижче:
Оловоорганічний стабілізатор:Оловоорганічні стабілізатори є найефективнішими стабілізаторами для виробів з ПВХ. Їхні сполуки є продуктами реакції оловоорганічних оксидів або оловоорганічних хлоридів з відповідними кислотами або ефірами.
Олововмісні стабілізатори поділяються на сірковмісні та безсіркові. Стабільність сірковмісних стабілізаторів чудова, але є проблеми зі смаком та перехресним забарвленням, подібно до інших сірковмісних сполук. Олововмісні стабілізатори без сірки зазвичай виготовляються на основі малеїнової кислоти або напівестерів малеїнової кислоти. Вони, як і метилолов'яні стабілізатори, є менш ефективними термостабілізаторами з кращою світлостійкістю.
Оловоорганічні стабілізатори в основному застосовуються для харчової упаковки та інших прозорих ПВХ-виробів, таких як прозорі шланги.
Свинцеві стабілізатори:Типові стабілізатори свинцю включають такі сполуки: двоосновний стеарат свинцю, гідратований триосновний сульфат свинцю, двоосновний фталат свинцю та двоосновний фосфат свинцю.
Як термостабілізатори, сполуки свинцю не погіршують чудові електричні властивості, низьке водопоглинання та стійкість ПВХ-матеріалів до зовнішніх погодних умов. Однаксвинцеві стабілізаторимають такі недоліки, як:
- Наявність токсичності;
- Перехресне забруднення, особливо сіркою;
- Утворення хлориду свинцю, який утворюватиме смуги на готовій продукції;
- Важке співвідношення, що призводить до незадовільного співвідношення ваги/об'єму.
- Свинцеві стабілізатори часто роблять вироби з ПВХ миттєво непрозорими та швидко знебарвлюються після тривалого нагрівання.
Незважаючи на ці недоліки, свинцеві стабілізатори все ще широко використовуються. Для електроізоляції перевагу надають свинцевим стабілізаторам. Завдяки їх загальному ефекту виготовляється багато гнучких і жорстких виробів з ПВХ, таких як зовнішні шари кабелів, непрозорі тверді ПВХ-плити, тверді труби, штучна шкіра та інжектори.
Стабілізатори на основі солей металів: Стабілізатори на основі змішаних металевих солейявляють собою агрегати різних сполук, зазвичай розроблених відповідно до конкретних застосувань та користувачів ПВХ. Цей вид стабілізатора еволюціонував від додавання лише сукцинату барію та кадмієвої пальмової кислоти до фізичного змішування барієвого мила, кадмієвого мила, цинкового мила та органічного фосфіту з антиоксидантами, розчинниками, наповнювачами, пластифікаторами, барвниками, УФ-поглиначами, відбілювачами, агентами контролю в'язкості, мастилами та штучними ароматизаторами. Як результат, існує багато факторів, які можуть впливати на ефект кінцевого стабілізатора.
Металеві стабілізатори, такі як барій, кальцій та магній, не захищають початковий колір ПВХ-матеріалів, але можуть забезпечити тривалу термостійкість. ПВХ-матеріал, стабілізований таким чином, спочатку жовтіє/помаранчевим, потім поступово стає коричневим і, нарешті, чорніє після постійного нагрівання.
Кадмієві та цинкові стабілізатори вперше були використані, оскільки вони прозорі та можуть зберігати початковий колір виробів з ПВХ. Тривала термостабільність, яку забезпечують кадмієві та цинкові стабілізатори, набагато гірша, ніж у барієвих, які мають тенденцію до раптового повного розкладання майже без ознак або без них.
Окрім фактора співвідношення металів, вплив стабілізаторів на основі солей металів також пов'язаний з їхніми сольовими сполуками, які є основними факторами, що впливають на такі властивості: змащувальність, рухливість, прозорість, зміна кольору пігменту та термостабільність ПВХ. Нижче наведено кілька поширених змішаних металевих стабілізаторів: 2-етилкапроат, фенолят, бензоат та стеарат.
Стабілізатори на основі солей металів широко використовуються у виробах з м'якого ПВХ та прозорих виробах з м'якого ПВХ, таких як харчова упаковка, медичні витратні матеріали та фармацевтична упаковка.
Час публікації: 11 жовтня 2023 р.