Degradacja PVC jest spowodowana głównie rozkładem aktywnych atomów chloru w cząsteczce pod wpływem ogrzewania i tlenu, co prowadzi do produkcji HCl. Dlatego stabilizatory termiczne PVC to głównie związki, które mogą stabilizować atomy chloru w cząsteczkach PVC i zapobiegać lub tolerować uwalnianie HCl. R. Gachter i in. sklasyfikowali działanie stabilizatorów termicznych jako zapobiegawcze i naprawcze. Pierwszy z nich ma funkcje absorbowania HCl, zastępowania niestabilnych atomów chloru, eliminowania źródeł zapłonu i zapobiegania automatycznemu utlenianiu. Drugi typ naprawczy ma na celu wzmocnienie struktury polienu, reakcję z nienasyconymi częściami PVC i zniszczenie karbokationów. Konkretnie, w następujący sposób:
(1) Absorbuje HCl wyekstrahowany z PVC, aby zahamować jego aktywność samokatalityczną. Produkty takie jak sole ołowiu, mydła metaliczne z kwasami organicznymi, związki cynoorganiczne, związki epoksydowe, aminy, alkoholany i fenole metali oraz tiole metali mogą reagować z HCl, hamując reakcję de HCl w PVC.
Me (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Zastąp lub wyeliminuj niestabilne czynniki, takie jak atomy chlorku allilu lub trzeciorzędowe atomy chlorku węgla w cząsteczkach PVC, i wyeliminuj punkt inicjacji usuwania HCl. Jeśli atomy cyny w organicznych stabilizatorach cyny koordynują się z niestabilnymi atomami chloru w cząsteczkach PVC, a atomy siarki w organicznej cynie koordynują się z odpowiadającymi im atomami węgla w PVC, atomy siarki w ciele koordynacyjnym zastępują niestabilne atomy chloru. W obecności HC1 wiązanie koordynacyjne rozszczepia się, a grupa hydrofobowa silnie wiąże się z atomami węgla w cząsteczkach PVC, hamując w ten sposób dalsze reakcje usuwania HCl i tworzenie wiązań podwójnych. Spośród mydeł metalicznych, mydło cynkowe i mydło garnkowe charakteryzują się najszybszą reakcją podstawienia z niestabilnymi atomami chloru, mydło barowe jest najwolniejsze, mydło wapniowe jest wolniejsze, a mydło ołowiowe znajduje się pośrodku. Jednocześnie generowane chlorki metali mają różny stopień katalitycznego wpływu na usuwanie HCl, a ich siła jest następująca:
ZnCl>CdCl>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) jest dodawany do wiązań podwójnych i współsprzężonych wiązań podwójnych, aby zapobiec rozwojowi struktur polienowych i zmniejszyć barwę. Sole lub kompleksy kwasów nienasyconych posiadają wiązania podwójne, które ulegają reakcji addycji dienowej z cząsteczkami PVC, zaburzając w ten sposób ich strukturę kowalencyjną i hamując zmianę koloru. Ponadto, mydłu metalicznemu towarzyszy przeniesienie wiązania podwójnego podczas zastępowania chlorku allilu, co powoduje uszkodzenie struktury polienowej i tym samym hamuje zmianę koloru.
(4) Wychwytuje wolne rodniki, zapobiegając automatycznemu utlenianiu. Dodanie fenolowych stabilizatorów cieplnych może zablokować usuwanie HC1, ponieważ wolne rodniki atomów wodoru, generowane przez fenole, mogą łączyć się z zdegradowanymi makrocząsteczkowymi rodnikami PVC, tworząc substancję, która nie reaguje z tlenem i ma działanie termostabilizujące. Ten stabilizator cieplny może mieć jeden lub kilka efektów.
Czas publikacji: 29 marca 2024 r.
