PVC stabilizatorji, zlasti toplotni stabilizatorji, se pogosto uporabljajo s številnimi vrstami. Ti vključujejo kompozitne stabilizatorje iz svinčeve soli, organske kositrne stabilizatorje, kalcij-cinkove kompozitne stabilizatorje, tekoče kompozitne stabilizatorje, barij-cink kompozitne stabilizatorje, kalijeve-cink kompozitne stabilizatorje itd.
Mehanizem toplotne stabilizacije PVC stabilizatorjev:
1. Absorpcija klorovodikove kisline: Me(OOCR)2 + 2HCl === MeCl2 + 2HOOCR, kjer Me pomeni Pb, Ba, Cd, Ca, Zn, Sn, Sb, Mg, Sr itd.
2. Izločanje nestabilnih atomov klora s substitucijo ali izločanjem.
3. Preprečevanje samodejne oksidacije polivinilklorida pod vplivom toplote in strižnih sil, kar bi lahko povzročilo degradacijo.
4. Dodajanje kovinskih soli maleinske kisline za zaviranje ali odpravo dvojnih vezi ali zmanjšanje njihovega pojavljanja.
Značilnosti in uporaba izbranih PVC stabilizatorjev:
1. Kompozitni stabilizatorji svinčeve soli:
Kompozitni stabilizatorji iz svinčene soli nudijo robustno toplotno stabilizacijo in odlične dielektrične lastnosti po nizki ceni. V ustrezni kombinaciji z mazivi razširijo temperaturno območje obdelave PVC smole, kar zagotavlja stabilno kakovost izdelka med obdelavo in naknadno obdelavo. Pogosto se uporabljajo predvsem v trdih izdelkih, vendar jih ovira njihova strupenost, zaradi česar niso primerni za stik s hrano ali prozorne izdelke. Poleg tega so dovzetni za kontaminacijo s sulfidom, kar povzroči nastanek črnega svinčevega sulfida.
2. Kalcij-cink kompozitni stabilizatorji:
Čeprav ti stabilizatorji niso strupeni, so manj stabilni in lahko v velikih količinah ogrozijo preglednost in povzročijo zmrzal. Stabilizatorji kalcija in cinka, ki so pogosto obogateni s polioli in antioksidanti, postajajo vse bolj priljubljeni zaradi naraščajočih okoljskih predpisov in se uporabljajo v živilski, medicinski in farmacevtski embalaži.
3. Organski stabilizatorji kositra:
Organski kositrovi stabilizatorji zajemajo alkil kositrove spojine, kot so metil, butil in oktil kositer. Butilkositer je razširjen na Japonskem, medtem ko je oktilkositer pogostejši v Evropi kot standardni nestrupen stabilizator. Metil kositer je priljubljen v Združenih državah. Organski kositrni stabilizatorji spadajo v tri glavne kategorije:
1. Soli alifatske kisline, kot sta dibutilkositrov dilaurat in dioktilkositrov dilaurat.
2. Maleatne soli, vključno z dibutilkositrovim maleatom in dioktilkositrovim maleatom.
3. Tiolatne soli, pri čemer je najbolj uporabljen disulfid tioglikolne kisline. Zaradi odlične toplotne stabilizacije, zlasti oktil kositra, so nepogrešljivi za nestrupeno embalažo, čeprav po višji ceni. Stabilizatorji kositra s tioglikolno kislino učinkovito nadomestijo nestabilne atome Cl na polimerih, kar zagotavlja dolgoročno stabilnost in začetno ohranitev barve. Njihov mehanizem vključuje atome S, ki nadomeščajo atome Cl, zavirajo tvorbo konjugiranega diena in absorbirajo HCl, ki nastane med termično razgradnjo PVC.
