Degradacja PVC jest spowodowana głównie rozkładem aktywnych atomów chloru w cząsteczce podczas ogrzewania i tlenu, w wyniku czego powstaje HCl. Dlatego stabilizatory termiczne PVC to głównie związki, które mogą stabilizować atomy chloru w cząsteczkach PVC i zapobiegać lub akceptować uwalnianie HCl. R. Gachter i in. sklasyfikował działanie stabilizatorów cieplnych jako zapobiegawcze i zaradcze. Ten pierwszy ma za zadanie absorbować HCl, zastępować niestabilne atomy chloru, eliminować źródła zapłonu i zapobiegać automatycznemu utlenianiu. Ten ostatni rodzaj środka zaradczego ma na celu dodanie do struktury polienu, reakcję z nienasyconymi częściami PVC i zniszczenie karbokationów. W szczególności w następujący sposób:
(1) Absorbuj HC1 wyekstrahowany z PVC, aby zahamować jego aktywność autokatalityczną. Produkty takie jak sole ołowiu, mydła metali z kwasami organicznymi, związki cynoorganiczne, związki epoksydowe, aminy, alkoholany i fenole metali oraz tiole metali mogą reagować z HCl, hamując reakcję de HCl PVC
Me (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Zastąp lub wyeliminuj czynniki niestabilne, takie jak atomy chlorku allilu lub atomy trzeciorzędowego chlorku węgla w cząsteczkach PVC i wyeliminuj punkt inicjacji usuwania HCl. Jeśli atomy cyny organicznych stabilizatorów cyny koordynują się z niestabilnymi atomami chloru w cząsteczkach PVC, a atomy siarki w organicznej cynie koordynują się z odpowiednimi atomami węgla w PVC, atomy siarki w ciele koordynacyjnym zastępują niestabilne atomy chloru. W obecności HC1 wiązanie koordynacyjne ulega rozszczepieniu, a grupa hydrofobowa trwale wiąże się z atomami węgla w cząsteczkach PVC, hamując w ten sposób dalsze reakcje usuwania HCl i tworzenia wiązań podwójnych. Spośród mydeł metalicznych najszybciej reaguje podstawienie mydłem cynkowym i mydłem garnkowym z niestabilnymi atomami chloru, mydło barowe jest najwolniejsze, mydło wapniowe jest wolniejsze, a mydło ołowiowe jest pośrodku. Jednocześnie powstałe chlorki metali mają różny stopień działania katalitycznego na usuwanie HCl, a ich siła jest następująca:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) dodaje się do wiązań podwójnych i skoniugowanych wiązań podwójnych, aby zapobiec rozwojowi struktur polienowych i zmniejszyć zabarwienie. Sole lub kompleksy kwasów nienasyconych posiadają wiązania podwójne, które ulegają reakcji addycji dienu z cząsteczkami PVC, rozrywając w ten sposób ich strukturę kowalencyjną i hamując zmianę koloru. Dodatkowo mydłu metalicznemu towarzyszy transfer wiązań podwójnych zastępując chlorek allilu, powodując uszkodzenie struktury polienu i tym samym hamując zmianę koloru.
(4) Wychwytuje wolne rodniki, aby zapobiec automatycznemu utlenianiu. Jeśli dodanie fenolowych stabilizatorów cieplnych może zablokować usuwanie HC1, dzieje się tak dlatego, że wolne rodniki atomów wodoru dostarczane przez fenole mogą łączyć się z zdegradowanymi wolnymi rodnikami wielkocząsteczkowymi PVC, tworząc substancję, która nie może reagować z tlenem i ma działanie stabilizujące termicznie. Ten stabilizator cieplny może mieć jeden lub kilka efektów.
Czas publikacji: 29 marca 2024 r
