Stabilisator ist eines der wichtigen Kategorien in Kunststoffverarbeitung Hilfsstoffe. Stabilisator wird mit der Entstehung und Entwicklung der PVC-Harz synchronisiert. Stabilisator, die es vor allem bei der Verarbeitung von PVC-Harz verwendet wird. Daher ist der Anteil der Stabilisator und PVC-Harz und PVC in weiche und harte Produkte verwandt. PVC-Stabilisator verwendet eine kleine Anzahl von Kopien, aber ihre Rolle ist riesig. Verarbeitung mit Stabilisatoren kann PVC sicherstellen, dass PVC nicht einfach zu einer Verschlechterung, stabiler ist. PVC-Verarbeitung gebräuchlichsten Stabilisatoren sind grundlegende Blei Salz Stabilisator, Metallseife Stabilisator, Organozinn-Stabilisator, seltene Erden Stabilisator, Epoxy-Verbindungen und so weiter. PVC-Abbau-Mechanismus ist komplex, der Mechanismus der verschiedenen Stabilisatoren ist nicht dasselbe, die Stabilität Wirkung ist auch anders.
Heißen Polyvinylchlorid ist als einer der vielseitigsten Polymere durch Kompatibilität mit vielen anderen Materialien wie z. B. Weichmacher, Füllstoffe und andere Polymere. Stabilisator der größte Nachteil ist die schlechte thermische Stabilität. Die Verwendung von Zusatzstoffen kann das Erscheinungsbild und Betriebseigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC), aber nicht verhindern, dass die Zersetzung des Polymers. Obwohl das physische Material (z. B. Wärme, Strahlung) und chemischen (Sauerstoff, Ozon) Faktoren immer machen das Polymermaterial allmählich zerstört, sondern als ein Stabilisator eine Klasse von Substanzen kann wirksam verhindern, reduzieren oder sogar zum Stillstand bringen des Materials der der Abbau. PVC in den 100 ~ 150 ℃ bedeutende Zersetzung, UV-Licht, Stabilisator mechanische Energie, Sauerstoff, Ozon, Chlorwasserstoff und einige aktive Metallsalze und Metalloxiden, etc. wird erheblich beschleunigt die Zersetzung von PVC. PVC thermischen Sauerstoff Altern ist komplexer, in der Literatur berichtet, dass PVC thermischen Abbauprozess gliedert sich in zwei Schritten.
(A) Dehydrochlorierung: PVC Polymer Molekülkette über die Aufhebung der lebendigen Chloratome, Chlorwasserstoff, während die Bildung von konjugierte Polyen; zu produzieren
(B) die Bildung von längeren Ketten von Polyolefinen und aromatische Ringe: im Laufe des Abbaus weiter, die Chloratome auf das Allyl-Gruppen sind äußerst instabil und leicht zu entfernen, längere Kette konjugiert Polyenes, der sogenannte "Zipper-Typ" zu produzieren Dehydrierung, während eine kleine Menge des CC Anleihe Bruch, Stabilisator Biosyntheseschritt, was eine kleine Menge von aromatischen Verbindungen. Die Zersetzung der Dehydrochlorierung ist die Hauptursache des Alterns PVC. Auf den PVC-Abbau Mechanismus ist komplexer, es gibt keinen einheitlichen Schluss, die Forscher vorgeschlagen, die wichtigsten freien Radikalen Mechanismus, Ionen-Mechanismus und einzelnen molekularen Mechanismus.
In den Prozess der Verarbeitung, die thermische Zersetzung von PVC für andere Eigenschaften wenig ändern, betreffen vor allem die fertigen Produktfarbe, hinzufügen, dass Stabilisator die ursprüngliche Farbgebung des Produktes beeinträchtigen kann. Wenn der entfernte Massenanteil von HCl 0,1 % erreicht, beginnt sich die Farbe des PVC zu verändern. Abhängig von der Anzahl der konjugierten Doppelbindungen gebildet wird PVC, verschiedene Farben (gelb, Orange, rot, braun und schwarz) ausstellen. Wenn Sauerstoff in die thermische Zersetzung von PVC vorhanden ist, dann werden kolloidale Kohlenstoff, Peroxid, Carbonyl und Ester Verbindungen erzeugt. Jedoch während der langen Zeit der Verwendung des Produkts hat der thermische Abbau von PVC einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des Materials. Hinzufügen von Stabilisatoren kann verzögern den Abbau von PVC oder reduzieren den Grad der PVC-Abbau.
In den Prozess der PVC Verarbeitung durch Zugabe von Stabilisatoren kann hemmen den Abbau von PVC, dann die Hauptrolle der Stabilisatoren spielen: durch den Austausch der instabilen Chloratome, Stabilisator Chlorwasserstoff Absorption und ungesättigten Teile der Additionsreaktion, hemmen Sie die PVC-Moleküle der Abbau.
Der ideale Stabilisator sollte eine Vielzahl von Funktionen haben:
(1) ersetzen eine lebendige, instabile Substituent, z. B. ein Chlor-Atom oder Allyl-Chlorid befestigt an einem tertiären Kohlenstoffatom, eine stabile Struktur zu produzieren;
(2) zu absorbieren und neutralisieren den Prozess der PVC veröffentlicht in den Prozess der HCl, Stabilisator, den automatische katalytischen Abbau von HCl zu beseitigen;
(3) neutralisieren oder Passivierungslösung Metallionen und anderen schädlichen Verunreinigungen, die den Abbau katalysieren;
(4) durch eine Vielzahl von Formen der chemischen Reaktionen kann das weitere Wachstum der ungesättigten Bindungen zu blockieren, hemmen den Abbau der Färbung;
(5) der beste Schutz gegen UV-Licht Effekt Abschirmung.
PVC-Stabilisatoren sind in der Regel anorganischen oder metallorganischen Verbindungen, und der Begriff selbst soll kationen oder organische Verbindungen, Stabilisator, die in der Regel durch chemische Klasse klassifiziert sind enthalten. Im Allgemeinen sind organische Verbindungen, anorganische und Metall basic (oder große) Stabilisatoren, während organische Verbindungen sekundäre oder zusätzliche Stabilisatoren sind.
Stabilisatoren sind nach Zinn, Blei und Blut A Familie Metalle wie Barium, Kupfer und Zink klassifiziert.
Zinn-Stabilisator: mit ein oder zwei Kohlenstoff-Zinn-Anleihe, die restlichen Preis von Sauerstoff oder Schwefel - Zinn Anion bond gesättigte vierwertigen Zinnverbindungen, PVC ist der effektivste Stabilisator. Diese Verbindungen sind Produkte von Organozinn-Oxid oder Organozinn-Chlorid mit der Reaktion eines entsprechenden Säure oder Ester.
Stabilisator synergistische Mischungen sind häufig und in der Regel umfassen verschiedene Fluss-basierte Zinnorganische Verbindungen und Wave-basierten Salze (Verbindungen) und zusätzliche Zusätze wie Zink Seife, gefährdeten, Epoxid, glyzerinhaltig, UV-Absorber, Agent und so weiter. Es ist klar, dass die meisten der synergetischen Kompositionen spezifisch sind und allgemeinen Art haben noch nicht gefunden worden.
Organozinn-Stabilisatoren werden in Schwefel und schwefelfreie eingeteilt. Schwefel-Stabilisatoren sind ausgezeichnet in allen stabilen Eigenschaften, aber es gibt Probleme mit Geschmack und Kreuzungen, die ähnlich wie schwefelhaltigen Verbindungen. Typische schwefelhaltigen Anionen sind:
Thiolate - SR
Mercapto-Ester - S (CH) nCOOR
Mercapto-Ester - nOCO S (CH)
Oder elementarem Schwefel.
Non-Schwefel Anionen beruhen in der Regel auf Maleic Acid oder halbe Maleic Acid Ester, Organozinn-Schwefel ist weniger effektiv Stabilisator, aber es hat gute Lichtbeständigkeit.
Stabilisatoren führen: typische Blei Stabilisatoren gehören die folgenden Verbindungen: Blei-Salze von Dihydroxy Salze, Hydrazin Salze von Trihydrochloride, Blei-Salze von Diacyl Phthalat, Blei
Als Stabilisator beeinträchtigt die zusammengesetzte Führung nicht die ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, geringe Wasseraufnahme und outdoor Wetterbeständigkeit von PVC-Material. Blei-Stabilisatoren haben jedoch Nachteile, wie giftig; Cross-Kontamination, vor allem Cross-Kontamination mit Schwefel; Generation von Blei-Chlorid, Stabilisator Bildung von Streifen auf das fertige Produkt; größeres Gewicht, was zu unbefriedigenden Gewicht / Volumen-Verhältnis. Führende Stabilisatoren oft PVC Produkte werden undurchsichtig zu machen und bald nach dem Erhitzen verfärben.
Trotz der toxischen und ökologischen Mängel sind diese Stabilisatoren noch weit verbreitet. Zur elektrischen Isolation wird der bevorzugte PVC-Stabilisator. Basierend auf die kombinierte Wirkung dieser Stabilisator, gibt es viele flexible und starre, Homopolymer und Copolymer-Formulierungen, die erreicht werden können.
Metall-Stabilisatoren vermischt: Mixed Metalle Stabilisatoren sind Aggregate verschiedener Verbindungen, in der Regel für spezielle PVC-Anwendungen und Benutzer konzipiert. Diese Stabilisatoren wurden durch die Zugabe von Barium Succinat und Cadmium Citrat auf die Zugabe von Barium Seife, Cadmium Soap, Zink Seife, Bio Phosphites, Antioxidantien, Lösungsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe, UV-Absorber, Aufheller, Viskosität Bekämpfungsmittel, Schmiermittel, Klebrigmacher und künstliche Aromen. Auf diese Weise gibt es eine ganze Reihe von Faktoren, die die Wirkung des endgültigen Stabilisators beeinflussen können.
Gruppe II Metall Stabilisatoren wie Barium, Kalzium und Magnesium schützen nicht die frühen Farben aber bieten einen gute langfristige Stabilisator für PVC. Stabile PVC auf diese Weise beginnt mit gelb / orange, und dann weiterhin Wärme, wird allmählich Check / braun und schließlich schwarz.
Cadmium und Zink Verbindungen werden zuerst als Stabilisatoren eingesetzt, weil sie transparent und die ursprüngliche Farbe des PVC-Produkts behalten können. Die thermische Langzeitstabilität von Cadmium und Zink zur Verfügung gestellt ist viel kleiner als der von Barium-Verbindungen. Sie sind oft in sehr kleinen Vorläufer oder ohne Aura Gehäuse, Stabilisator der plötzlichen vollständigen Abbau.
Neben der Anteil an Metall bezieht sich die Wirkung von Barium-Stahl Stabilisator auch auf seine Anion. Stabilisator-Anionen sind die wichtigsten Faktoren für die folgenden Eigenschaften: Schmierfähigkeit, Migration, Transparenz, Pigment Farbe zu ändern und die thermische Stabilität von PVC. Im folgenden werden die gemeinsamen Anionen von mehreren gemeinsamen gemischten Metall Stabilisatoren: 2-ethylhexanoat, Phenolat, Natriumbenzoat, Stearat
Mit der Entwicklung der Verfahrenstechnik und die Notwendigkeit für den Einsatz von Calcium-Zink hat Stabilisator entwickelt. Anfangs setzte alle PVC-Lebensmittelverpackungen auf Regierung genehmigt Calcium Seife, Zink-Seife. Um die Bedürfnisse der Konsumenten und die Entwicklung des Marktpotentials, das Design des Einsatzes von dieser weniger effektiv Stabilisator der PVC-Formel und Fertigungseinrichtungen zu schmelzen. Mit diesen Seifen können zusätzliche Stabilisatoren verwendet werden. Dihydropyridine und Diketone sind die neuesten Hilfs Zusatzstoffe.