Что такое стабилизаторы ПВХ?

стабилизаторы ПВХЭто добавки, используемые для повышения термической стабильности поливинилхлорида (ПВХ) и его сополимеров. В случае ПВХ-пластиков, если температура обработки превышает 160℃, происходит термическое разложение с образованием газообразного HCl. Если это не подавить, термическое разложение будет еще больше усугубляться, влияя на разработку и применение ПВХ-пластиков.

Исследования показали, что если ПВХ-пластик содержит небольшие количества солей свинца, металлических мыл, фенола, ароматических аминов и других примесей, это не повлияет на его обработку и применение, однако термическое разложение может быть в определенной степени смягчено. Эти исследования способствуют созданию и дальнейшему развитию стабилизаторов ПВХ.

К распространенным стабилизаторам ПВХ относятся оловоорганические стабилизаторы, стабилизаторы на основе солей металлов и неорганические солевые стабилизаторы. Оловоорганические стабилизаторы широко используются в производстве изделий из ПВХ благодаря своей прозрачности, хорошей атмосферостойкости и совместимости. В качестве стабилизаторов на основе солей металлов обычно используются соли кальция, цинка или бария, которые обеспечивают лучшую термическую стабильность. Неорганические солевые стабилизаторы, такие как триосновный сульфат свинца, двуосновный фосфит свинца и др., обладают долговременной термостойкостью и хорошей электроизоляцией. При выборе подходящего стабилизатора для 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 рецептуре и испытаниям. Подробное описание и сравнение различных стабилизаторов для ПВХ приведены ниже:

Оловоорганический стабилизатор:Оловоорганические стабилизаторы являются наиболее эффективными стабилизаторами для изделий из ПВХ. Их соединения представляют собой продукты реакции оксидов или хлоридов олова с соответствующими кислотами или эфирами.

Оловоорганические стабилизаторы делятся на серосодержащие и бессерные. Серосодержащие стабилизаторы отличаются превосходной стабильностью, но имеют проблемы со вкусом и перекрестным окрашиванием, аналогичные другим серосодержащим соединениям. Бессерные оловоорганические стабилизаторы обычно основаны на малеиновой кислоте или полумалеиновых эфирах. Они обладают...стабилизаторы метилового оловаменее эффективнытермостабилизаторыс лучшей светостойкостью.

Оловоорганические стабилизаторы в основном применяются в пищевой упаковке и других прозрачных изделиях из ПВХ, таких как прозрачные шланги.

Свинцовые стабилизаторы:В качестве типичных стабилизаторов свинца используются следующие соединения: двуосновный стеарат свинца, гидратированный трехосновный сульфат свинца, двуосновный фталат свинца и двуосновный фосфат свинца.

В качестве термостабилизаторов соединения свинца не повреждают превосходные электрические свойства, низкое водопоглощение и устойчивость ПВХ к воздействию погодных условий на открытом воздухе. Однако,свинцовые стабилизаторыимеют такие недостатки, как:

- Обладающий токсичностью;

- Перекрестное загрязнение, особенно серой;

- Образование хлорида свинца, который будет формировать полосы на готовой продукции;

- Высокое содержание жира, что приводит к неудовлетворительному соотношению веса и объема.

- Свинцовые стабилизаторы часто делают изделия из ПВХ непрозрачными сразу после изготовления и быстро меняют цвет после длительного нагревания.

Несмотря на эти недостатки, свинцовые стабилизаторы по-прежнему широко используются. Они предпочтительны для электроизоляции. Благодаря их универсальному эффекту, изготавливается множество гибких и жестких изделий из ПВХ, таких как внешние оболочки кабелей, непрозрачные ПВХ-плиты, жесткие трубы, искусственная кожа и инжекторы.

Стабилизаторы на основе солей металлов: Стабилизаторы на основе солей смешанных металловЭто агрегаты различных соединений, обычно разработанные в соответствии со специфическими областями применения ПВХ и потребностями пользователей. Этот тип стабилизатора эволюционировал от добавления только сукцината бария и пальмовой кислоты кадмия до физического смешивания мыла бария, мыла кадмия, мыла цинка и органического фосфита с антиоксидантами, растворителями, наполнителями, пластификаторами, красителями, УФ-поглотителями, осветлителями, агентами контроля вязкости, смазочными материалами и искусственными ароматизаторами. В результате существует множество факторов, которые могут влиять на эффективность конечного стабилизатора.

Металлические стабилизаторы, такие как барий, кальций и магний, не защищают первоначальный цвет ПВХ-материалов, но могут обеспечить долговременную термостойкость. ПВХ-материал, стабилизированный таким образом, изначально имеет желтый/оранжевый цвет, затем постепенно меняет цвет на коричневый и, наконец, становится черным после постоянного нагрева.

Первоначально стабилизаторы на основе кадмия и цинка использовались потому, что они прозрачны и способны сохранять первоначальный цвет изделий из ПВХ. Долговременная термостойкость, обеспечиваемая стабилизаторами на основе кадмия и цинка, значительно хуже, чем у стабилизаторов на основе бария, которые, как правило, внезапно полностью разрушаются практически без видимых признаков.

Помимо фактора соотношения металлов, влияние стабилизаторов на основе солей металлов также зависит от их солевых соединений, которые являются основными факторами, влияющими на следующие свойства: смазывающие свойства, подвижность, прозрачность, изменение цвета пигмента и термическую стабильность ПВХ. Ниже приведены несколько распространенных стабилизаторов на основе смешанных металлов: 2-этилкапроат, фенолат, бензоат и стеарат.

Металлические солевые стабилизаторы широко используются в изделиях из мягкого ПВХ и прозрачных изделиях из мягкого ПВХ, таких как пищевая упаковка, медицинские расходные материалы и фармацевтическая упаковка.