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 Organozinnstabilisatoren, Metallsalzstabilisatoren und anorganische Salzstabilisatoren. Organozinnstabilisatoren werden aufgrund ihrer Transparenz, guten Witterungsbeständigkeit und Verträglichkeit häufig bei der Herstellung von PVC-Produkten eingesetzt. Metallsalzstabilisatoren verwenden üblicherweise Calcium-, Zink- oder Bariumsalze, die eine bessere thermische Stabilität gewährleisten. Anorganische Salzstabilisatoren wie dreibasisches Bleisulfat oder zweibasisches Bleiphosphit sind langfristig thermostabil und weisen eine gute elektrische Isolierung auf. 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 Prüfverfahren 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 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, es treten jedoch Probleme mit Geschmack und Kreuzfärbung auf, ähnlich wie bei anderen schwefelhaltigen Verbindungen. Nicht-schwefelhaltige Organozinnstabilisatoren basieren üblicherweise auf Maleinsäure oder Maleinsäurehalbestern. Sie mögenMethylzinnstabilisatorensind weniger effektivWärmestabilisatorenmit besserer Lichtstabilität.

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

Bleistabilisatoren:Typische Bleistabilisatoren sind 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 sind Bleistabilisatoren nach wie vor weit verbreitet. Sie werden bevorzugt zur elektrischen Isolierung eingesetzt. Dank ihrer allgemeinen Wirkung werden viele flexible und starre PVC-Produkte hergestellt, beispielsweise Kabelaußenschichten, undurchsichtige PVC-Hartplatten, Hartrohre, Kunstleder und Injektoren.

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, weil sie transparent sind und die ursprüngliche Farbe von PVC-Produkten erhalten können. Die langfristige 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 folgenden Eigenschaften: Gleitfähigkeit, Mobilität, Transparenz, Pigmentfarbänderung und thermische Stabilität von PVC. 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 Verbrauchsmaterialien und pharmazeutischen Verpackungen verwendet.