Degradarea PVC-ului este cauzată în principal de descompunerea atomilor de clor activ din moleculă sub acțiunea încălzirii și a oxigenului, rezultând în 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 și colab. au clasificat efectele stabilizatorilor termici ca fiind preventivi și remediali. Primii au funcțiile de absorbție a HCI, înlocuire a atomilor de clor instabili, eliminare a surselor de aprindere și prevenire a oxidării automate. Cel de-al doilea tip remedial își propune să adauge la structura polienică, să reacționeze cu părțile nesaturate din PVC și să distrugă carbocationii. Mai exact, după cum urmează:
(1) Absorbiți HCl extras din PVC pentru a inhiba activitatea sa autocatalitică. Produse precum sărurile de plumb, săpunurile metalice cu acid organic, compușii organostanici, compușii epoxidici, aminele, alcoxizii metalici și fenolii, precum și tiolii metalici pot reacționa cu HCl pentru a inhiba reacția de de-HCl a PVC-ului.
Me (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Înlocuirea sau eliminarea factorilor instabili, cum ar fi atomii de clorură de alil sau atomii de clorură de carbon terțiară din moleculele de PVC și eliminarea punctului de inițiere a 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 este prezent HCI, legătura de coordonare se rupe, iar gruparea hidrofobă se leagă ferm de atomii de carbon din moleculele de PVC, inhibând astfel reacțiile ulterioare de eliminări a HCI și formarea de legături duble. Printre săpunurile metalice, săpunul de zinc și săpunul de uz casnic 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 se află la mijloc. În același timp, clorurile metalice generate au grade diferite de efect catalitic asupra eliminării HCI, iar puterea lor este următoarea:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) se adaugă la legăturile duble și legăturile duble co-conjugate pentru a preveni dezvoltarea structurilor polienice și a reduce colorarea. Sărurile sau complexele acide nesaturate au legături duble, care suferă o reacție de adiție dienică cu moleculele de PVC, perturbând astfel structura lor covalentă și inhibând schimbarea culorii. În plus, săpunul metalic este însoțit de transferul de legături duble în timp ce înlocuiește clorura de alil, provocând deteriorarea structurii polienice și inhibând astfel schimbarea culorii.
(4) Capturarea radicalilor liberi pentru a preveni oxidarea automată. Dacă adăugarea de stabilizatori termici fenolici poate bloca eliminarea HC1, acest lucru se datorează faptului că radicalii liberi ai atomilor de hidrogen furnizați de fenoli se pot cupla cu radicalii liberi macromoleculari ai PVC-ului degradat, formând o substanță care nu poate reacționa cu oxigenul și are un efect de stabilizare termică. Acest stabilizator termic poate avea unul sau mai multe efecte.
Data publicării: 29 martie 2024
