PVC стабилизаторите, особено термичните стабилизатори, са широко използвани с множество налични видове. Те включват композитни стабилизатори на оловни соли, органични калаени стабилизатори, калциево-цинкови композитни стабилизатори, течни композитни стабилизатори, бариево-цинкови композитни стабилизатори, калиево-цинкови композитни стабилизатори и др.
Механизъм за термична стабилизация на PVC стабилизатори:
1. Абсорбция на солна киселина: Me(OOCR)2 + 2HCl === MeCl2 + 2HOOCR, където Me означава Pb, Ba, Cd, Ca, Zn, Sn, Sb, Mg, Sr и т.н.
2. Елиминиране на нестабилни хлорни атоми чрез заместване или елиминиране.
3. Предотвратяване на автоокисление на поливинилхлорид при топлина и сили на срязване, което може да доведе до разграждане.
4. Добавяне на метални соли на малеинова киселина за инхибиране или елиминиране на двойни връзки или намаляване на тяхното появяване.
Характеристики и приложения на избрани PVC стабилизатори:
1. Композитни стабилизатори с оловна сол:
Композитните стабилизатори с оловна сол предлагат стабилна термична стабилизация и отлични диелектрични свойства на ниска цена. Когато се комбинират по подходящ начин със смазочни материали, те разширяват температурния диапазон на обработка на PVC смола, осигурявайки стабилно качество на продукта по време на обработка и последваща обработка. Широко използвани предимно в твърди продукти, те са възпрепятствани от тяхната токсичност, което ги прави неподходящи за контакт с храни или прозрачни продукти. Освен това те са податливи на замърсяване със сулфиди, което води до образуването на черен оловен сулфид.
2. Калциево-цинкови композитни стабилизатори:
Тези стабилизатори, макар и нетоксични, са по-малко стабилни и в големи количества могат да компрометират прозрачността и да причинят замръзване. Често обогатени с полиоли и антиоксиданти, калциево-цинковите стабилизатори набират популярност поради нарастващите екологични разпоредби, намирайки приложение в хранителни, медицински и фармацевтични опаковки.
3. Органични калаени стабилизатори:
Органичните калаени стабилизатори включват алкилни калаени съединения, като метилов, бутилов и октилкалаен. Бутиловият калай е разпространен в Япония, докато октилният калай е по-разпространен в Европа като стандартен нетоксичен стабилизатор. Метилкалаят е предпочитан в Съединените щати. Органичните калаени стабилизатори попадат в три основни категории:
1. Соли на алифатна киселина, като дибутилкалаен дилаурат и диоктилкалаен дилаурат.
2. Малеатни соли, включително дибутилкалаен малеат и диоктилкалаен малеат.
3. Тиолатни соли, като най-използван е дисулфидът на тиогликоловата киселина. Проявявайки отлична термична стабилизация, особено октил калай, те са незаменими за нетоксични опаковки, макар и на по-висока цена. Стабилизаторите на калай с тиогликолова киселина ефективно заместват нестабилните Cl атоми върху полимери, осигурявайки дълготрайна стабилност и първоначално запазване на цвета. Техният механизъм включва S атоми, заместващи Cl атоми, инхибиране на образуването на конюгиран диен и абсорбиране на HCl, произведен по време на термично разграждане на PVC.
