Stabiliseringsmedel är en av de viktiga kategorierna i plastbearbetningsassistenter. Stabilisator synkroniseras med födsel och utveckling av PVC-harts. Stabilisator Det används huvudsakligen vid behandling av PVC-harts. Därför är andelen stabilisator och PVC-harts och PVC i mjuka och hårda produkter nära besläktade. PVC-stabilisator använde ett litet antal kopior, men dess roll är enorm. I PVC-bearbetning med stabilisatorer kan man se till att PVC inte är lätt att nedbrytas, stabilare. PVC-bearbetning vanligtvis använda stabilisatorer är basisk blysaltstabilisator, metallsåpstabilisator, organotin-stabilisator, sällsynt jordartsmetallstabilisator, epoxiföreningar och så vidare. PVC-nedbrytningsmekanismen är komplex, mekanismen för olika stabilisatorer är inte densamma, stabilitetseffekten är också annorlunda.
Varm polyvinylklorid anses vara en av de mest mångsidiga polymererna på grund av kompatibilitet med många andra material, såsom mjukningsmedel, fyllmedel och andra polymerer. Stabilisator Den största nackdelen är den dåliga termiska stabiliteten. Användningen av tillsatser kan förändra det fysiska utseendet och driftsegenskaperna hos polyvinylklorid (PVC), men förhindrar inte sönderdelningen av polymeren. Även om det fysiska materialet (såsom värme, strålning) och kemiska (syre, ozon) faktorer alltid gör att polymermaterialet gradvis förstörs, men kallas en stabilisator av en klass av ämnen, kan effektivt förhindra, minska eller till och med stoppa materialet av nedbrytningen . PVC i den signifikanta sönderdelningen 100-150 ° C, ultraviolett ljus, mekanisk stabilisator, syre, ozon, väteklorid och vissa aktiva metallsalter och metalloxider etc. kommer att påskynda sönderdelningen av PVC. PVC-termisk syreåldring är mer komplex, viss litteratur rapporterad PVC-termisk nedbrytningsprocess är indelad i två steg.
(A) dehydroklorering: PVC-polymermolekylärkedja vid avlägsnande av livliga kloratomer för framställning av väteklorid, under bildning av konjugerad polyen;
(B) bildandet av längre kedjor av polyolefiner och aromatiska ringar: Eftersom nedbrytningen fortskrider vidare är kloratomerna på allylgrupperna extremt instabila och lätt avlägsnas för att producera långkedjiga konjugerade polyener, den så kallade "depletionstyp" dehydrogeneringen, medan en liten mängd CC-bindningsbrytning, stabiliseringscyklisering, vilket resulterar i en liten mängd aromatiska föreningar. Nedbrytningen av dehydroklorering är den främsta orsaken till PVC-åldring. På PVC-nedbrytningsmekanismen är mer komplex, det finns ingen enhetlig slutsats, forskarna föreslog den huvudsakliga fria radikala mekanismen, jonmekanismen och den enda molekylära mekanismen.
Under bearbetningsprocessen ändras den termiska sönderdelningen av PVC för andra egenskaper liten, påverkar huvudsakligen färgen på den färdiga produkten, och tillsats av stabilisatorn kan hämma den ursprungliga färgningen av produkten. När den avlägsnade HCl-massfraktionen når 0,1% börjar färgens PVC-färg att förändras. Beroende på antalet bildade konjugerade dubbelbindningar uppvisar PVC olika färger (gul, orange, röd, brun och svart). Om det finns syre i termisk sönderdelning av PVC, kommer det att uppstå kolloidala kol, peroxid, karbonyl och esterföreningar. Under den långa användningsperioden av produkten har emellertid termisk nedbrytning av PVC ett stort inflytande på materialets egenskaper. Att tillsätta stabilisatorer kan fördröja nedbrytningen av PVC eller minska graden av PVC-nedbrytning.
I processen för PVC-bearbetning genom tillsats av stabilisatorer kan hämma nedbrytningen av PVC, då spelar stabilisatorernas huvudroll: genom att ersätta de instabila kloratomerna, absorptionen av stabiliseringsväteklorid och omättade delar av additionsreaktionen för att hämma PVC-molekylerna av degradering.
Den idealiska stabilisatorn bör ha en mängd olika funktioner:
(1) ersättning av en livlig, instabil substituent, såsom en kloratom eller allylklorid bunden till en tertiär kolatom, för att åstadkomma en stabil struktur;
(2) att absorbera och neutralisera processen av PVC som frigörs i processen med HCl, Stabilizer för att eliminera automatisk katalytisk nedbrytning av HCl;
(3) neutraliserande eller passiverande metalljoner och andra skadliga föroreningar som katalyserar nedbrytningen;
(4) genom en mängd olika former av kemiska reaktioner kan blockera den fortsatta tillväxten av omättade bindningar, hämma nedbrytningen av färgning;
(5) det bästa skyddet mot ultraviolett ljusskärmningseffekt.
PVC-stabilisatorer är vanligtvis oorganiska eller organometalliska föreningar, och termen i sig är avsedd att innehålla katjoner, eller organiska föreningar, stabiliseringsmedel som vanligtvis klassificeras av kemisk klass. I allmänhet är oorganiska och metalliska organiska föreningar grundläggande (eller större) stabilisatorer, medan organiska föreningar är sekundära eller hjälpstabilisatorer.
Stabilisatorer klassificeras enligt tenn, bly och blod A familjemetaller som barium, koppar och zink.
Tennstabilisator: innehållande en eller två kol-tennbindning, resterande pris för syre eller svavel-tenn-anjonbindning mättade tetravalenta tennföreningar, PVC är den mest effektiva stabilisatorn. Dessa föreningar är produkter av organotinoxid eller organotinklorid med reaktionen av en lämplig syra eller ester.
Synergistiska blandningar av stabiliseringsmedel är vanliga och innefattar i allmänhet olika flödesbaserade organotinföreningar och vågbaserade salter (föreningar) och hjälpmedel såsom zinksåp, fosfit, epoxid, glycerid, UV-absorptionsmedel, agent och så vidare. Det är uppenbart att de flesta av de synergistiska kompositionerna är specifika och ännu inte har visat sig ha en allmän karaktär.
Organotinstabilisatorer klassificeras i svavel och svavelfritt. Svavelstabilisatorer är utmärkta i alla stabila egenskaper, men det finns problem med smaker och korsningar som liknar svavelhaltiga föreningar. Typiska svavelhaltiga anjoner är:
Tiolat - SR
Mercapto-ester - S (CH) nCOOR
Mercapto-ester - S (CH) nOCO
Eller elementär svavel.
Icke-svavelhaltiga anjoner är vanligtvis baserade på maleinsyra- eller maleinsyra-halvestrar, icke-svavelhaltig organotin är mindre effektiv stabilisator, men den har god ljusstabilitet.
Blystabilisatorer: Typiska blystabilisatorer innefattar följande föreningar: blysalter av dihydroxisalter, hydrazinsalter av trihydroklorid, blysalter av diacylftalat, bly
Som stabilisator försämrar blyföreningen inte de utmärkta elektriska egenskaperna, lågvattenabsorptionen och utomhusväderbeständigheten hos PVC-materialet. Ledstabilisatorer har dock nackdelar, såsom giftiga; kors-kontaminering, speciellt kors-kontaminering med svavel; generering av blyklorid, stabilisering av ränder på den färdiga produkten; större vikt, vilket resulterar i otillfredsställande vikt / volymförhållande. Blystabilisatorer gör PVC-produkterna ofta ogenomskinliga och byter färg snart efter uppvärmning.
Trots de toxiska och ekologiska bristerna används dessa stabilisatorer fortfarande allmänt. För elektrisk isolering är bly den föredragna PVC-stabilisatorn. Baserat på den kombinerade effekten av denna stabilisator är det många flexibla och styva homopolymer- och sampolymerformuleringar som kan uppnås.
Blandningar av blandad metall: Blandningar av blandade metall är aggregat av olika föreningar, vanligtvis utformade för specifika PVC-applikationer och användare. Dessa stabilisatorer har utvecklats genom tillsats av bariumsuccinat och kadmiumcitrat till tillsats av bariumsåp, kadmiumtvål, zinktvål, organiska fosfiter, antioxidanter, lösningsmedel, förlängningsmedel, färgämnen, UV-absorptionsmedel, ljusmedel, viskositetsreglerande medel, smörjmedel, klibbmedel , och artificiella smaker. På detta sätt finns det en hel del faktorer som kan påverka effekten av den slutliga stabilisatorn.
Grupp II metallstabilisatorer såsom barium, kalcium och magnesium skyddar inte de tidiga färgerna utan ger en bra långsiktig stabilisator för PVC. Stabil PVC på detta sätt börjar med gul / orange, och fortsätter sedan att värma, blir gradvis check / brun, och slutligen svart.
Kadmium- och zinkföreningar används först som stabilisatorer eftersom de är transparenta och kan behålla PVC-produktens ursprungliga färg. Den långsiktiga termiska stabiliteten som tillhandahålls av kadmium och zink är mycket mindre än för bariumföreningar. De är ofta i en mycket liten föregångare eller utan aurafall, Stabilizer den plötsliga fullständiga nedbrytningen.
Förutom proportionen av metall är även effekten av bariumstålstabilisator relaterad till dess anjon. Stabilisatoranjoner är de viktigaste faktorerna som påverkar följande egenskaper: smörjning, migration, transparens, färgförändring av pigment och termisk stabilitet hos PVC. Följande är de vanliga anjonerna av flera vanliga blandningar av blandad metall: 2-etylhexanoat, fenat, bensoat, stearat
Med utvecklingen av bearbetningsteknik har behovet av användning av kalcium-zink stabilisator utvecklats. Först och främst gällde all emballage av PVC-mat på statligt godkänd kalciumtvål, zinktvål. För att möta konsumenternas behov och utvecklingen av marknadspotentialen, utformningen av användningen av denna mindre effektiva stabilisator av PVC-formeln och smälttillverkningsutrustning. Hjälpstabilisatorer kan användas med dessa tvål. Dihydropyridin och diketon är de senaste hjälpämnena.