Degradarea PVC-ului este cauzată în principal de descompunerea atomilor de clor activ din moleculă sub încălzire și oxigen, având ca rezultat producerea de HCI. Prin urmare, stabilizatorii termici din PVC sunt în principal compuși care pot stabiliza atomii de clor din moleculele de PVC și pot preveni sau accepta eliberarea de HCI. R. Gachter şi colab. au clasificat efectele stabilizatorilor de căldură ca fiind preventive și de remediere. Primul are funcțiile de a absorbi HCI, de a înlocui atomii de clor instabili, de a elimina sursele de aprindere și de a preveni oxidarea automată. Ultimul tip de remediere urmărește să adauge la structura polienei, să reacționeze cu părțile nesaturate din PVC și să distrugă carbocationii. Mai exact, după cum urmează:
(1) Absorb HC1 extras din PVC pentru a-i inhiba activitatea autocatalitică. Produse precum sărurile de plumb, săpunurile metalice cu acizi organici, compușii organostaninic, compușii epoxidici, aminele, alcoxizii și fenolii metalici și tiolii metalici pot reacționa cu HCI pentru a inhiba reacția de HCI a PVC-ului.
Me (RCOO) 2+2HCI MeCI+2RCOOH
(2) Înlocuiți sau eliminați factorii instabili, cum ar fi atomii de clorură de alil sau atomii de clorură de carbon terțiar din moleculele de PVC și eliminați punctul de inițiere al eliminării HCI. Dacă atomii de staniu ai stabilizatorilor organici de staniu se coordonează cu atomii de clor instabili ai moleculelor de PVC, iar atomii de sulf din staniul organic se coordonează cu atomii de carbon corespunzători din PVC, atomii de sulf din corpul de coordonare se înlocuiesc cu atomii de clor instabili. Când HC1 este prezent, legătura de coordonare se desparte, iar grupul hidrofob se leagă ferm cu atomii de carbon din moleculele de PVC, inhibând astfel reacțiile ulterioare de îndepărtare a HCI și formarea de legături duble. Dintre săpunurile metalice, săpunul de zinc și săpunul de ghivece au cea mai rapidă reacție de substituție cu atomii de clor instabili, săpunul de bariu este cel mai lent, săpunul de calciu este mai lent, iar săpunul de plumb este la mijloc. În același timp, clorurile metalice generate au grade diferite de efect catalitic asupra eliminării HCI, iar rezistența lor este următoarea:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) se adaugă la legăturile duble și legăturile duble co-conjugate pentru a preveni dezvoltarea structurilor poliene și a reduce colorarea. Sărurile sau complecșii acizi nesaturați au duble legături, care suferă o reacție de adiție de dienă cu moleculele de PVC, perturbând astfel structura lor covalentă și inhibând schimbarea culorii. În plus, săpunul metalic este însoțit de transfer dublu de legături în timp ce înlocuiește clorura de alil, provocând deteriorarea structurii polienei și astfel inhibând schimbarea culorii.
(4) Capturați radicalii liberi pentru a preveni oxidarea automată. Dacă adăugarea de stabilizatori de căldură fenolici poate bloca îndepărtarea HC1, se datorează faptului că radicalii liberi ai atomului de hidrogen furnizați de fenoli se pot cupla cu radicalii liberi macromoleculari degradați din PVC, formând o substanță care nu poate reacționa cu oxigenul și are efect de stabilizare termică. Acest stabilizator termic poate avea unul sau mai multe efecte.
Ora postării: 29-mar-2024
