Lo stabilizzatore è una delle importanti categorie in ausiliari di lavorazione della plastica. Lo stabilizzatore è sincronizzato con la nascita e lo sviluppo di resina di PVC. Stabilizzatore che è utilizzato principalmente nella lavorazione della resina di PVC. Di conseguenza, la percentuale di stabilizzatore e resina di PVC e PVC nei prodotti duri e molli è strettamente correlata. Lo stabilizzatore del PVC usato un piccolo numero di copie, ma il suo ruolo è enorme. In PVC elaborazione utilizzando stabilizzatori può garantire che il PVC non è facile al degrado, più stabile. Stabilizzanti PVC trattamento comunemente utilizzati sono sale stabilizzatore base piombo, stabilizzatore di sapone del metallo, organostannici stabilizzatore stabilizzatore di terre rare, composti di resina epossidica e così via. Meccanismo di degradazione del PVC è complessa, il meccanismo degli stabilizzatori differenti non è lo stesso, l'effetto di stabilità è anche diversa.
Cloruro di polivinile caldo è considerato uno dei polimeri più versatili grazie alla compatibilità con molti altri materiali quali plastificanti, riempitivi e altri polimeri. Lo stabilizzatore lo svantaggio principale è la scarsa stabilità termica. L'uso di additivi può cambiare l'aspetto fisico e caratteristiche di cloruro di polivinile (PVC) di funzionamento, ma non impedisce la decomposizione del polimero. Anche se il materiale fisico (come il calore, radiazioni) e fattori chimici (ossigeno, ozono) farà sempre il materiale polimero gradualmente distrutti, ma chiamato uno stabilizzatore di una classe di sostanze può efficacemente prevenire, ridurre o addirittura fermare il materiale di il degrado. PVC in 100 ~ decomposizione significativa di 150 ℃, luce ultravioletta, potenza meccanica stabilizzatore, ossigeno, ozono, acido cloridrico e alcuni sali del metallo attivi e ossidi metallici, ecc accelererà enormemente la decomposizione del PVC. Invecchiamento termico ossigeno PVC è più complessa, che alcuni letteratura segnalato processo di degradazione termica del PVC è diviso in due fasi.
(A) deidroclorurazione: catena molecolare del polimero PVC sull'eliminazione degli atomi di cloro vivace per la produzione di cloruro di idrogeno, mentre la formazione di coniugati del polyene;
(B) la formazione di catene più lunghe di poliolefine e anelli aromatici: come progredisce la degradazione più ulteriormente, gli atomi di cloro sui gruppi allile sono estremamente instabile e facilmente smontabili per produrre più lunga catena coniugata polieni, il cosiddetto "tipo di cerniera" deidrogenazione, mentre una piccola quantità di rottura del legame CC, ciclizzazione stabilizzatore, risultante in una piccola quantità di composti aromatici. La decomposizione di deidroclorurazione è la principale causa di invecchiamento di PVC. Sul degrado del PVC è più complesso meccanismo, non c'è nessuna conclusione uniforme, i ricercatori hanno proposero il meccanismo principale del radicale libero, meccanismo dello ione e singolo meccanismo molecolare.
Nel processo di elaborazione, la decomposizione termica del PVC per altre proprietà cambia poco, interessano prevalentemente il colore del prodotto finito, l'aggiunta dello stabilizzatore in grado di inibire la colorazione iniziale del prodotto. Quando la frazione di massa di HCl rimossa raggiunge 0,1%, il colore del PVC comincia a cambiare. A seconda del numero di doppi legami coniugati formata, PVC esporrà diversi colori (giallo, arancio, rosso, marrone e nero). Se c'è ossigeno nella decomposizione termica del PVC, allora ci sarà colloidali composti di carbonio, perossido, carbonile ed estere generati. Tuttavia, durante il lungo periodo di utilizzo del prodotto, la degradazione termica del PVC ha una grande influenza sulle proprietà del materiale. L'aggiunta di stabilizzanti possa ritardare la degradazione del PVC o ridurre il grado di degradazione di PVC.
Nel processo di PVC elaborazione con l'aggiunta di stabilizzanti possa inibire la degradazione del PVC, quindi il ruolo principale del gioco di stabilizzatori: sostituendo gli atomi di cloro instabile, stabilizzatore cloruro di idrogeno assorbimento e insaturi parti della reazione di addizione di inibiscono le molecole di PVC del degrado.
Lo stabilizzatore ideale dovrebbe avere una varietà di funzioni:
(1) sostituendo un sostituente vivace, instabile, ad esempio un cloruro di atomo o allil cloro attaccato ad un atomo di carbonio terziario, per produrre una struttura stabile;
(2) di assorbire e neutralizzare il processo di PVC rilasciato nel processo di HCl, stabilizzatore per eliminare la degradazione catalitica automatica di HCl;
(3) neutralizzare o passivazione ioni metallici e altre impurità nocive che catalizzano la degradazione;
(4) attraverso una varietà di forme di reazioni chimiche può bloccare la crescita continua di legami insaturi, inibire la degradazione del colorante;
(5) la migliore protezione contro la luce ultravioletta effetto schermante.
Stabilizzanti PVC sono di solito composti inorganici o organometallici, e il termine stesso è destinato a contenere cationi, o composti organici, stabilizzatore che solitamente sono classificati per classe chimica. In generale, composti organici inorganici e metalli sono stabilizzatori di base (o maggiori), mentre i composti organici sono stabilizzatori secondari o ausiliari.
Gli stabilizzatori sono classificati secondo stagno, piombo e sangue A famiglia metalli come il bario, rame e zinco.
Stabilizzatore di latta: contenente uno o due legame carbonio-stagno, prezzo rimanente di ossigeno o zolfo - anione latta bond saturi composti di stagno tetravalenti, il PVC è il più efficace stabilizzante. Questi composti sono prodotti di organostannici ossido o cloruro di organostannici con la reazione di un acido appropriato o estere.
Miscele sinergiche di stabilizzatore sono comuni e generalmente includono vari composti organostannici basato sul flusso e basati sulle onde sali (composti) e additivi ausiliari quali zinco sapone fosfito, epossido, gliceride, assorbitori di raggi UV, agente e così via. È chiaro che la maggior parte delle composizioni sinergiche sono specifica e non sono ancora stata trovata per avere carattere generale.
Organostannici stabilizzatori sono classificati in zolfo e zolfo-libero. Stabilizzatori di zolfo sono eccellenti in tutte le strutture stabili, ma ci sono problemi con i gusti e gli incroci che sono simili a composti contenenti zolfo. Anioni contenenti zolfo tipici sono:
Tiolico - SR
Estere di mercapto - S (CH) nCOOR
Estere di mercapto - nOCO S (CH)
O zolfo elementare.
Non-zolfo anioni sono generalmente basati su acido maleico o metà esteri di acido maleico, organostannici non-zolfo sono meno efficace stabilizzatore, ma ha buona stabilità alla luce.
Stabilizzatori di piombo: stabilizzatori di piombo tipici includono i seguenti composti: sali di piombo di diidrossi sali, sali di idrazina di triidrocloruro, sali di piombo di diacil ftalato, piombo
Come stabilizzatore, i composti di piombo non altera le proprietà elettriche eccellenti, basso assorbimento d'acqua e resistenza alle intemperie all'aperto del materiale PVC. Tuttavia, stabilizzatori di piombo sono inconvenienti, quali tossico; la contaminazione incrociata, soprattutto contaminazione incrociata con zolfo; generazione di cloruro di piombo, formazione di stabilizzatore di strisce sul prodotto finito; un peso maggiore, con conseguente peso insoddisfacente / rapporto volume. Stabilizzatori di piombo spesso rendono il PVC opaco prodotti diventano e cambiare colore presto dopo il riscaldamento.
Nonostante le carenze tossiche ed ecologiche, questi stabilizzatori sono ancora ampiamente utilizzati. Per isolamento elettrico, il piombo è lo stabilizzatore di PVC preferito. Basato sull'effetto combinato di questo stabilizzatore, ci sono molti flessibile e rigidi, omopolimero e copolimero formulazioni che possono essere raggiunti.
Misto metallo stabilizzatori: misti metallo stabilizzatori sono aggregati di vari composti, in genere progettati per specifiche applicazioni del PVC e gli utenti. Questi stabilizzatori sono stati sviluppati con l'aggiunta di citrato di succinato e cadmio bario per l'aggiunta di sapone di bario, cadmio sapone, sapone di zinco, fosfiti organici, antiossidanti, solventi, cariche, coloranti, assorbitori di raggi UV, sbiancanti, viscosità agenti di controllo, lubrificanti, tackifiers e aromi artificiali. In questo modo, ci sono un certo numero di fattori che possono influenzare l'effetto dello stabilizzatore finale.
Gruppo II metallo stabilizzanti come bario, calcio e magnesio non proteggono i primi colori ma forniscono uno stabilizzatore buono a lungo termine per PVC. Costante del PVC in questo modo inizia con giallo / arancione e poi continua a calore, diventa gradualmente check / marroni e infine nere.
Composti di cadmio e zinco vengono utilizzati come stabilizzatori innanzitutto perché sono trasparenti e può mantenere il colore originale del prodotto PVC. La stabilità termica a lungo termine fornita da cadmio e zinco è molto inferiore a quella dei composti di bario. Essi sono spesso in un precursore molto piccolo o senza caso di aura, stabilizzatore la degradazione completa improvvisa.
Oltre la proporzione del metallo, l'effetto di bario-acciaio stabilizzatore è anche relativo a suo anione. Stabilizzatore anioni sono i principali fattori che influenzano le proprietà seguenti: untuosità, migrazione, trasparenza, cambiamento di colore del pigmento e la stabilità termica del PVC. I seguenti sono gli anioni comuni di parecchi comuni misti metallo stabilizzatori: 2-etilesanoato, phenate, benzoato stearato
Con lo sviluppo della tecnologia di elaborazione e la necessità per l'uso di calcio-zinco ha sviluppato lo stabilizzatore. In un primo momento, tutti gli imballaggi alimentari di PVC invocata dal governo approvato calcio zinco, sapone. Al fine di soddisfare le esigenze dei consumatori e lo sviluppo del potenziale di mercato, il design dell'uso di questo meno efficace stabilizzatore della formula del PVC e sciogliere l'apparecchiatura di manufacturing. Stabilizzatori ausiliari possono essere utilizzati con questi saponi. Gli additivi ausiliari ultimi diidropiridinico e dichetone.