Wat zijn PVC-stabilisatoren?

PVC-stabilisatorenAdditieven worden gebruikt om de thermische stabiliteit van polyvinylchloride (PVC) en de copolymeren ervan te verbeteren. Bij PVC-kunststoffen treedt thermische ontbinding op en ontstaat HCl-gas als de verwerkingstemperatuur boven de 160 °C komt. Indien dit niet wordt tegengegaan, zal deze thermische ontbinding verder verergeren, wat de ontwikkeling en toepassing van PVC-kunststoffen beïnvloedt.

Uit onderzoek is gebleken dat als pvc-kunststoffen kleine hoeveelheden loodzout, metaalzeep, fenol, aromatische aminen en andere onzuiverheden bevatten, dit geen invloed heeft op de verwerking en toepassing ervan. Wel kan de thermische ontbinding tot op zekere hoogte worden beperkt. Deze studies stimuleren de ontwikkeling en voortdurende verbetering van pvc-stabilisatoren.

Veelgebruikte PVC-stabilisatoren zijn onder andere organotin-, metaalzout- en anorganische zoutstabilisatoren. Organotin-stabilisatoren worden veel gebruikt bij de productie van PVC-producten vanwege hun transparantie, goede weerbestendigheid en compatibiliteit. Metaalzoutstabilisatoren maken meestal gebruik van calcium-, zink- of bariumzouten, die een betere thermische stabiliteit bieden. Anorganische zoutstabilisatoren zoals tribasisch loodsulfaat, dibasisch loodfosfiet, enz. hebben een langdurige thermische stabiliteit en goede elektrische isolatie. Bij de keuze van een geschikte PVC-stabilisator moet rekening worden gehouden met de toepassingsomstandigheden van de PVC-producten en de vereiste stabiliteitseigenschappen. Verschillende stabilisatoren beïnvloeden de fysieke en chemische eigenschappen van PVC-producten, daarom zijn een nauwkeurige formulering en testen vereist om de geschiktheid van de stabilisatoren te garanderen. Een gedetailleerde introductie en vergelijking van verschillende PVC-stabilisatoren vindt u hieronder:

Organotin-stabilisator:Organotin-stabilisatoren zijn de meest effectieve stabilisatoren voor PVC-producten. Hun verbindingen zijn de reactieproducten van organotinoxiden of organotinchloriden met geschikte zuren of esters.

Organotin-stabilisatoren worden onderverdeeld in zwavelhoudende en zwavelvrije varianten. Zwavelhoudende stabilisatoren hebben een uitstekende stabiliteit, maar er kunnen problemen optreden met de smaak en kruisverkleuring, vergelijkbaar met andere zwavelhoudende verbindingen. Zwavelvrije organotin-stabilisatoren zijn meestal gebaseerd op maleïnezuur of halfmaleïnezuuresters. Ze lijken opmethyltin-stabilisatorenzijn minder effectiefwarmtestabilisatorenmet betere lichtstabiliteit.

Organotin-stabilisatoren worden voornamelijk gebruikt in voedselverpakkingen en andere transparante PVC-producten, zoals transparante slangen.

Loodstabilisatoren:Typische loodstabilisatoren zijn onder andere de volgende verbindingen: dibasisch loodstearaat, gehydrateerd tribasisch loodsulfaat, dibasisch loodftalaat en dibasisch loodfosfaat.

Als warmtestabilisatoren tasten loodverbindingen de uitstekende elektrische eigenschappen, de lage waterabsorptie en de weerbestendigheid buitenshuis van PVC-materialen niet aan. Echter,loodstabilisatorenhebben nadelen zoals:

- Giftig zijn;

- Kruisbesmetting, met name met zwavel;

- Het genereren van loodchloride, dat strepen zal vormen op de eindproducten;

- Een ongunstige verhouding, wat resulteert in een onbevredigende gewicht/volume-verhouding.

Loodstabilisatoren maken PVC-producten vaak direct ondoorzichtig en zorgen ervoor dat ze snel verkleuren na langdurige verhitting.

Ondanks deze nadelen worden loodstabilisatoren nog steeds veel gebruikt. Voor elektrische isolatie hebben loodstabilisatoren de voorkeur. Dankzij hun algemene werking worden veel flexibele en stijve PVC-producten gemaakt, zoals kabelmantels, ondoorzichtige PVC-harde platen, harde buizen, kunstleer en injectoren.

Stabilisatoren op basis van metaalzouten: Stabilisatoren van gemengde metaalzoutenStabilisatoren zijn aggregaten van verschillende verbindingen, meestal ontworpen voor specifieke PVC-toepassingen en -gebruikers. Dit type stabilisator is geëvolueerd van de toevoeging van alleen bariumsuccinaat en cadmiumpalmzuur naar het fysiek mengen van bariumzeep, cadmiumzeep, zinkzeep en organisch fosfiet, met antioxidanten, oplosmiddelen, vulstoffen, weekmakers, kleurstoffen, UV-absorbers, glansmiddelen, viscositeitsregelaars, smeermiddelen en kunstmatige aroma's. Hierdoor zijn er veel factoren die de werking van de uiteindelijke stabilisator kunnen beïnvloeden.

Metaalstabilisatoren, zoals barium, calcium en magnesium, beschermen de oorspronkelijke kleur van pvc-materialen niet, maar kunnen wel zorgen voor een langdurige hittebestendigheid. Pvc-materiaal dat op deze manier is gestabiliseerd, begint geel/oranje, kleurt geleidelijk bruin en wordt na constante hitte uiteindelijk zwart.

Cadmium- en zinkstabilisatoren werden aanvankelijk gebruikt omdat ze transparant zijn en de oorspronkelijke kleur van pvc-producten kunnen behouden. De thermische stabiliteit op lange termijn die cadmium- en zinkstabilisatoren bieden, is echter veel slechter dan die van bariumstabilisatoren, die de neiging hebben om plotseling en zonder veel ophef volledig te degraderen.

Naast de metaalverhouding is het effect van metaalzoutstabilisatoren ook afhankelijk van hun zoutverbindingen. Deze verbindingen zijn de belangrijkste factoren die de volgende eigenschappen van PVC beïnvloeden: smering, mobiliteit, transparantie, kleurverandering van het pigment en thermische stabiliteit. Hieronder volgen enkele veelgebruikte gemengde metaalstabilisatoren: 2-ethylcaproaat, fenolaat, benzoaat en stearaat.

Metaalzoutstabilisatoren worden veel gebruikt in zachte PVC-producten en transparante zachte PVC-producten zoals voedselverpakkingen, medische verbruiksartikelen en farmaceutische verpakkingen.