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Was sind PVC-Stabilisatoren

PVC-Stabilisatorensind Additive zur Verbesserung der thermischen Stabilität von Polyvinylchlorid (PVC) und seinen Copolymeren. Bei PVC-Kunststoffen kommt es bei Verarbeitungstemperaturen über 160 °C zur thermischen Zersetzung und zur Bildung von HCl-Gas. Wird diese thermische Zersetzung nicht unterdrückt, verstärkt sie sich weiter und beeinflusst die Entwicklung und Anwendung von PVC-Kunststoffen.

 

Studien haben ergeben, dass PVC-Kunststoffe, die geringe Mengen an Bleisalzen, Metallseifen, Phenol, aromatischen Aminen und anderen Verunreinigungen enthalten, ihre Verarbeitung und Anwendung nicht beeinträchtigen. Die thermische Zersetzung kann jedoch bis zu einem gewissen Grad gemildert werden. Diese Studien fördern die Entwicklung und kontinuierliche Weiterentwicklung von PVC-Stabilisatoren.

 

Gängige PVC-Stabilisatoren sind Organozinn-Stabilisatoren, Metallsalz-Stabilisatoren und anorganische Salz-Stabilisatoren. Organozinn-Stabilisatoren werden aufgrund ihrer Transparenz, guten Witterungsbeständigkeit und Verträglichkeit häufig bei der Herstellung von PVC-Produkten eingesetzt. Metallsalz-Stabilisatoren verwenden üblicherweise Calcium-, Zink- oder Bariumsalze, die eine bessere thermische Stabilität gewährleisten. Anorganische Salz-Stabilisatoren wie dreibasisches Bleisulfat und zweibasisches Bleiphosphit usw. zeichnen sich durch langfristige Thermostabilität und gute elektrische Isolierung aus. Bei der Auswahl eines geeigneten PVC-Stabilisators müssen die Anwendungsbedingungen der PVC-Produkte und die erforderlichen Stabilitätseigenschaften berücksichtigt werden. Verschiedene Stabilisatoren beeinflussen die Leistung von PVC-Produkten physikalisch und chemisch. Daher sind strenge Formulierungs- und Prüfvorschriften erforderlich, um die Eignung der Stabilisatoren sicherzustellen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung und einen Vergleich verschiedener PVC-Stabilisatoren:

 

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

 

Organozinnstabilisatoren werden in schwefelhaltige und schwefelfreie Stabilisatoren unterteilt. Schwefelhaltige Stabilisatoren weisen eine hervorragende Stabilität auf, weisen jedoch, ähnlich wie andere schwefelhaltige Verbindungen, Probleme mit Geschmack und Kreuzfärbung auf. Nicht-schwefelhaltige Organozinnstabilisatoren basieren üblicherweise auf Maleinsäure oder Maleinsäurehalbestern. Sie sind wie Methylzinnstabilisatoren weniger wirksame Hitzestabilisatoren mit besserer Lichtstabilität.

 

Organozinnstabilisatoren werden hauptsächlich bei Lebensmittelverpackungen und anderen transparenten PVC-Produkten wie transparenten Schläuchen eingesetzt.

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Bleistabilisatoren:Zu den typischen Bleistabilisatoren zählen die folgenden Verbindungen: zweibasisches Bleistearat, hydratisiertes dreibasisches Bleisulfat, zweibasisches Bleiphthalat und zweibasisches Bleiphosphat.

 

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

- Toxizität aufweisen;

- Kreuzkontamination, insbesondere mit Schwefel;

- Bildung von Bleichlorid, das Streifen auf den fertigen Produkten bildet;

- Schweres Verhältnis, was zu einem unbefriedigenden Gewicht/Volumen-Verhältnis führt.

- Bleistabilisatoren machen PVC-Produkte oft sofort undurchsichtig und verfärben sich bei anhaltender Hitze schnell.

 

Trotz dieser Nachteile werden Bleistabilisatoren nach wie vor häufig eingesetzt. Sie werden bevorzugt für die elektrische Isolierung verwendet. Dank ihrer allgemeinen Wirkung werden viele Weich- und Hart-PVC-Produkte hergestellt, beispielsweise Kabelaußenschichten, opake PVC-Hartplatten, Hartrohre, Kunstleder und Injektoren.

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Metallsalzstabilisatoren: Gemischte Metallsalzstabilisatorensind Aggregate verschiedener Verbindungen, die üblicherweise für spezifische PVC-Anwendungen und -Anwender entwickelt werden. Diese Art von Stabilisator hat sich von der Zugabe von Bariumsuccinat und Cadmiumpalmsäure allein bis hin zur physikalischen Mischung von Bariumseife, Cadmiumseife, Zinkseife und organischem Phosphit mit Antioxidantien, Lösungsmitteln, Streckmitteln, Weichmachern, Farbstoffen, UV-Absorbern, Aufhellern, Viskositätsreglern, Schmiermitteln und künstlichen Aromen entwickelt. Daher gibt es viele Faktoren, die die Wirkung des endgültigen Stabilisators beeinflussen können.

 

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

 

Cadmium- und Zinkstabilisatoren wurden ursprünglich verwendet, da sie transparent sind und die ursprüngliche Farbe von PVC-Produkten erhalten können. Die Langzeit-Thermostabilität von Cadmium- und Zinkstabilisatoren ist deutlich schlechter als die von Bariumstabilisatoren, die dazu neigen, sich plötzlich und ohne nennenswerte Anzeichen vollständig zu zersetzen.

 

Neben dem Metallanteil hängt die Wirkung von Metallsalzstabilisatoren auch von ihren Salzverbindungen ab. Diese beeinflussen maßgeblich die Eigenschaften von PVC: Gleitfähigkeit, Mobilität, Transparenz, Pigmentfarbveränderung und thermische Stabilität. Nachfolgend sind einige gängige gemischte Metallstabilisatoren aufgeführt: 2-Ethylcaproat, Phenolat, Benzoat und Stearat.

 

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

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Veröffentlichungszeit: 11. Oktober 2023