PVC stabilizatori, posebno termički stabilizatori, se široko koriste sa brojnim dostupnim vrstama. To uključuje kompozitne stabilizatore soli olova, stabilizatore organskog kalaja, kompozitne stabilizatore kalcij-cinka, tečne kompozitne stabilizatore, kompozitne stabilizatore barij-cink, kompozitne stabilizatore kalij-cink i još mnogo toga.
Mehanizam termičke stabilizacije PVC stabilizatora:
1. Apsorpcija hlorovodonične kiseline: Me(OOCR)2 + 2HCl === MeCl2 + 2HOOCR, gdje Me označava Pb, Ba, Cd, Ca, Zn, Sn, Sb, Mg, Sr , itd.
2. Eliminacija nestabilnih atoma hlora zamjenom ili eliminacijom.
3. Sprečavanje autooksidacije polivinil hlorida pod uticajem toplote i sila smicanja, što može dovesti do degradacije.
4. Dodavanje metalnih soli maleinske kiseline za inhibiciju ili uklanjanje dvostrukih veza ili smanjenje njihove pojave.
Karakteristike i primjena odabranih PVC stabilizatora:
1. Kompozitni stabilizatori olovne soli:
Kompozitni stabilizatori od olovne soli nude robusnu termičku stabilizaciju i odlična dielektrična svojstva po niskoj cijeni. Kada se pravilno kombinuju sa mazivima, oni proširuju temperaturni opseg obrade PVC smole, obezbeđujući stabilan kvalitet proizvoda tokom obrade i naknadne obrade. Široko korišteni prvenstveno u krutim proizvodima, ometaju ih njihova toksičnost, što ih čini neprikladnim za kontakt s hranom ili prozirnim proizvodima. Osim toga, osjetljivi su na kontaminaciju sulfidom, što rezultira stvaranjem crnog olovnog sulfida.
2. Kalcij-cink kompozitni stabilizatori:
Ovi stabilizatori, iako su netoksični, manje su stabilni i u velikim količinama mogu ugroziti transparentnost i uzrokovati smrzavanje. Često obogaćeni poliolima i antioksidansima, kalcijum-cink stabilizatori postaju sve popularniji zbog sve većih ekoloških propisa, nalazeći primjenu u prehrambenoj, medicinskoj i farmaceutskoj ambalaži.
3. Organski limeni stabilizatori:
Organski stabilizatori kalaja obuhvataju jedinjenja alkil kositra, kao što su metil, butil i oktil kalaj. Butil kalaj je rasprostranjen u Japanu, dok je oktil kalaj češći u Evropi kao standardni netoksični stabilizator. Metil kalaj je omiljen u Sjedinjenim Državama. Organski kositreni stabilizatori spadaju u tri glavne kategorije:
1. Soli alifatične kiseline, kao što su dibutilkalaj dilaurat i dioktilkalaj dilaurat.
2. Maleatne soli, uključujući dibutilkalaj maleat i dioktilkalaj maleat.
3. Tiolatne soli, pri čemu se najviše koristi disulfid tioglikolne kiseline. Pokazujući odličnu termičku stabilizaciju, posebno oktil kalaj, nezamjenjivi su za netoksična pakiranja, iako po višoj cijeni. Tioglikolna kiselina stabilizatori kalaja efikasno zamenjuju nestabilne Cl atome na polimerima, obezbeđujući dugoročnu stabilnost i početno zadržavanje boje. Njihov mehanizam uključuje S atome koji zamjenjuju atome Cl, inhibiraju formiranje konjugovanog diena i apsorbuju HCl proizveden tokom termičke degradacije PVC-a.
