Стабилизаторы ПВХ— добавки, используемые для улучшения термостабильности поливинилхлорида (ПВХ) и его сополимеров. Для пластиков ПВХ, если температура обработки превышает 160 ℃, произойдет термическое разложение и будет выделяться газообразный HCl. Если не подавить это термическое разложение, оно будет еще больше усугубляться, что повлияет на разработку и применение ПВХ-пластиков.
Исследования показали, что если ПВХ-пластик содержит небольшое количество соли свинца, металлического мыла, фенола, ароматического амина и других примесей, это не повлияет на его обработку и применение, однако его термическое разложение можно в определенной степени смягчить. Эти исследования способствуют созданию и непрерывному развитию стабилизаторов ПВХ.
Обычные стабилизаторы ПВХ включают оловоорганические стабилизаторы, стабилизаторы на основе солей металлов и стабилизаторы на основе неорганических солей. Оловоорганические стабилизаторы широко используются в производстве изделий из ПВХ благодаря их прозрачности, хорошей атмосферостойкости и совместимости. В стабилизаторах на основе солей металлов обычно используются соли кальция, цинка или бария, которые могут обеспечить лучшую термическую стабильность. Неорганические солевые стабилизаторы, такие как трехосновный сульфат свинца, двухосновный фосфит свинца и т. д., обладают долговременной термостабильностью и хорошей электроизоляцией. При выборе подходящего стабилизатора ПВХ необходимо учитывать условия применения изделий из ПВХ и требуемые свойства стабильности. Различные стабилизаторы влияют на физические и химические характеристики изделий из ПВХ, поэтому для обеспечения пригодности стабилизаторов необходимы строгие требования к формулировке и испытаниям. Подробное описание и сравнение различных стабилизаторов ПВХ следующие:
Оловоорганический стабилизатор:Оловоорганические стабилизаторы являются наиболее эффективными стабилизаторами для изделий из ПВХ. Их соединения представляют собой продукты реакции оловоорганических оксидов или оловоорганических хлоридов с соответствующими кислотами или сложными эфирами.
Оловоорганические стабилизаторы делятся на серосодержащие и бессернистые. Стабильность серосодержащих стабилизаторов превосходна, но существуют проблемы со вкусом и перекрестным окрашиванием, как и у других серосодержащих соединений. Несернистые оловоорганические стабилизаторы обычно основаны на малеиновой кислоте или половинных эфирах малеиновой кислоты. Им нравятся стабилизаторы на основе метилолова, которые являются менее эффективными термостабилизаторами с лучшей светостабильностью.
Оловоорганические стабилизаторы в основном применяются для упаковки пищевых продуктов и других прозрачных изделий из ПВХ, таких как прозрачные шланги.
Свинцовые стабилизаторы:Типичные стабилизаторы свинца включают следующие соединения: двухосновный стеарат свинца, гидрат трехосновного сульфата свинца, двухосновный фталат свинца и двухосновный фосфат свинца.
В качестве термостабилизаторов соединения свинца не нарушают превосходные электрические свойства, низкое водопоглощение и устойчивость к атмосферным воздействиям ПВХ-материалов. Однако,свинцовые стабилизаторыимеют такие недостатки, как:
- Имеющие токсичность;
- Перекрестное загрязнение, особенно серой;
- Выделение хлорида свинца, который будет образовывать разводы на готовой продукции;
- Тяжелое соотношение, приводящее к неудовлетворительному соотношению веса/объема.
- Свинцовые стабилизаторы часто сразу же делают изделия из ПВХ непрозрачными и быстро обесцвечивают их при длительном нагревании.
Несмотря на эти недостатки, свинцовые стабилизаторы по-прежнему широко распространены. Для электроизоляции предпочтительны свинцовые стабилизаторы. Благодаря его общему эффекту реализуются многие гибкие и жесткие изделия из ПВХ, такие как внешние слои кабеля, непрозрачные твердые плиты из ПВХ, твердые трубы, искусственная кожа и инжекторы.
Стабилизаторы солей металлов: Стабилизаторы на основе солей смешанных металловпредставляют собой агрегаты различных соединений, обычно разработанные в соответствии с конкретными применениями ПВХ и конкретными пользователями. Этот тип стабилизатора возник в результате добавления только сукцината бария и пальмовой кислоты кадмия к физическому смешиванию бариевого мыла, кадмиевого мыла, цинкового мыла и органического фосфита с антиоксидантами, растворителями, наполнителями, пластификаторами, красителями, поглотителями УФ-излучения, отбеливателями. , агенты контроля вязкости, смазочные материалы и искусственные ароматизаторы. В результате существует множество факторов, которые могут повлиять на действие конечного стабилизатора.
Металлические стабилизаторы, такие как барий, кальций и магний, не защищают первоначальный цвет ПВХ-материалов, но могут обеспечить долговременную термостойкость. Материал ПВХ, стабилизированный таким способом, сначала имеет желтый/оранжевый цвет, затем постепенно становится коричневым и, наконец, черным после постоянного нагрева.
Впервые были использованы стабилизаторы кадмия и цинка, поскольку они прозрачны и позволяют сохранять первоначальный цвет изделий из ПВХ. Долговременная термостабильность, обеспечиваемая кадмиевыми и цинковыми стабилизаторами, намного хуже, чем у бариевых стабилизаторов, которые имеют тенденцию внезапно полностью разлагаться практически без каких-либо признаков.
Помимо фактора соотношения металлов, действие стабилизаторов на основе солей металлов также связано с их солевыми соединениями, которые являются основными факторами, влияющими на следующие свойства: смазывающая способность, подвижность, прозрачность, изменение цвета пигмента и термическая стабильность ПВХ. Ниже приведены несколько распространенных стабилизаторов смешанных металлов: 2-этилкапроат, фенолят, бензоат и стеарат.
Стабилизаторы на основе солей металлов широко используются в изделиях из мягкого ПВХ и прозрачных изделиях из мягкого ПВХ, таких как пищевая упаковка, медицинские расходные материалы и фармацевтическая упаковка.
Время публикации: 11 октября 2023 г.