Was sind PVC-Stabilisatoren?

PVC-Stabilisatorensind Additive zur Verbesserung der thermischen Stabilität von Polyvinylchlorid (PVC) und seinen Copolymeren. Wenn bei PVC-Kunststoffen die Verarbeitungstemperatur 160 °C überschreitet, kommt es zu einer thermischen Zersetzung und es entsteht HCl-Gas. Wenn diese thermische Zersetzung nicht unterdrückt wird, wird sie noch verstärkt, was sich auf die Entwicklung und Anwendung von PVC-Kunststoffen auswirkt.

Studien haben ergeben, dass PVC-Kunststoffe, die geringe Mengen Bleisalz, Metallseife, Phenol, aromatische Amine und andere Verunreinigungen enthalten, ihre Verarbeitung und Anwendung nicht beeinträchtigen, ihre thermische Zersetzung jedoch bis zu einem gewissen Grad gemildert werden kann. Diese Studien fördern die Etablierung und kontinuierliche Weiterentwicklung von PVC-Stabilisatoren.

Zu den gängigen PVC-Stabilisatoren gehören Organozinnstabilisatoren, Metallsalzstabilisatoren und anorganische Salzstabilisatoren. Organozinnstabilisatoren werden aufgrund ihrer Transparenz, guten Witterungsbeständigkeit und Verträglichkeit häufig bei der Herstellung von PVC-Produkten eingesetzt. Metallsalzstabilisatoren verwenden normalerweise Calcium-, Zink- oder Bariumsalze, die für eine bessere thermische Stabilität sorgen können. Anorganische Salzstabilisatoren wie dreibasisches Bleisulfat, zweibasisches Bleiphosphit usw. weisen eine langfristige Thermostabilität und eine gute elektrische Isolierung auf. Bei der Auswahl eines geeigneten PVC-Stabilisators müssen Sie die Einsatzbedingungen von PVC-Produkten und die erforderlichen Stabilitätseigenschaften berücksichtigen. Verschiedene Stabilisatoren wirken sich physikalisch und chemisch auf die Leistung von PVC-Produkten aus. Daher sind strenge Formulierungen und Tests erforderlich, um die Eignung von Stabilisatoren sicherzustellen. Die detaillierte Einführung und der Vergleich verschiedener PVC-Stabilisatoren sind wie folgt:

Organozinnstabilisator:Organozinnstabilisatoren sind die wirksamsten Stabilisatoren für PVC-Produkte. Ihre Verbindungen sind die Reaktionsprodukte von Organozinnoxiden oder Organozinnchloriden mit entsprechenden Säuren oder Estern.

Organozinnstabilisatoren werden in schwefelhaltige und schwefelfreie Stabilisatoren unterteilt. Die Stabilität schwefelhaltiger Stabilisatoren ist hervorragend, allerdings gibt es ähnlich wie bei anderen schwefelhaltigen Verbindungen Geschmacks- und Kreuzverfärbungsprobleme. Nichtschwefelhaltige Organozinnstabilisatoren basieren üblicherweise auf Maleinsäure oder Halbmaleinsäureestern. Sie mögen Methylzinnstabilisatoren, die weniger wirksame Hitzestabilisatoren mit besserer Lichtstabilität sind.

Organozinnstabilisatoren werden hauptsächlich für Lebensmittelverpackungen und andere transparente PVC-Produkte wie transparente Schläuche eingesetzt.

Bleistabilisatoren:Typische Bleistabilisatoren umfassen die folgenden Verbindungen: zweibasisches Bleistearat, hydratisiertes dreibasisches Bleisulfat, zweibasisches Bleiphthalat und zweibasisches Bleiphosphat.

Als Wärmestabilisatoren beeinträchtigen Bleiverbindungen nicht die hervorragenden elektrischen Eigenschaften, die geringe Wasseraufnahme und die Witterungsbeständigkeit von PVC-Materialien im Freien. Jedoch,Bleistabilisatorenhaben Nachteile wie:

- Toxizität haben;

- Kreuzkontamination, insbesondere mit Schwefel;

- Es entsteht Bleichlorid, das auf den fertigen Produkten Schlieren bildet;

- Schweres Verhältnis, was zu einem unbefriedigenden Gewichts-Volumen-Verhältnis führt.

- Bleistabilisatoren machen PVC-Produkte oft sofort undurchsichtig und verfärben sich nach längerer Hitze schnell.

Trotz dieser Nachteile sind Bleistabilisatoren immer noch weit verbreitet. Zur elektrischen Isolierung werden Bleistabilisatoren bevorzugt. Aufgrund seiner allgemeinen Wirkung werden viele flexible und starre PVC-Produkte hergestellt, beispielsweise Kabelaußenschichten, undurchsichtige PVC-Hartplatten, Hartrohre, Kunstleder und Injektoren.

Metallsalzstabilisatoren: Gemischte Metallsalzstabilisatorensind Aggregate aus verschiedenen Verbindungen, die in der Regel für bestimmte PVC-Anwendungen und -Benutzer konzipiert sind. Diese Art von Stabilisator hat sich aus der alleinigen Zugabe von Bariumsuccinat und Cadmiumpalmsäure bis hin zur physikalischen Mischung von Bariumseife, Cadmiumseife, Zinkseife und organischem Phosphit mit Antioxidantien, Lösungsmitteln, Streckmitteln, Weichmachern, Farbstoffen, UV-Absorbern und Aufhellern entwickelt , Viskositätskontrollmittel, Gleitmittel und künstliche Aromen. Daher gibt es viele Faktoren, die die Wirkung des endgültigen Stabilisators beeinflussen können.

Metallstabilisatoren wie Barium, Kalzium und Magnesium schützen nicht die frühe Farbe von PVC-Materialien, können aber für eine langfristige Hitzebeständigkeit sorgen. Auf diese Weise stabilisiertes PVC-Material beginnt zunächst gelb/orange, verfärbt sich dann allmählich braun und schließlich nach konstanter Hitze schwarz.

Cadmium- und Zinkstabilisatoren wurden zunächst verwendet, da sie transparent sind und die ursprüngliche Farbe von PVC-Produkten beibehalten können. Die langfristige Thermostabilität von Cadmium- und Zinkstabilisatoren ist viel schlechter als die von Bariumstabilisatoren, die dazu neigen, sich plötzlich und ohne Anzeichen vollständig zu zersetzen.

Neben dem Faktor Metallverhältnis hängt die Wirkung von Metallsalzstabilisatoren auch von ihren Salzverbindungen ab, die die Hauptfaktoren sind, die die folgenden Eigenschaften beeinflussen: Gleitfähigkeit, Mobilität, Transparenz, Pigmentfarbänderung und thermische Stabilität von PVC. Nachfolgend sind einige gängige Mischmetallstabilisatoren aufgeführt: 2-Ethylcaproat, Phenolat, Benzoat und Stearat.

Metallsalzstabilisatoren werden häufig in Weich-PVC-Produkten und transparenten Weich-PVC-Produkten wie Lebensmittelverpackungen, medizinischen Verbrauchsmaterialien und pharmazeutischen Verpackungen verwendet.