Chất ổn định PVC là gì

chất ổn định PVClà các chất phụ gia được sử dụng để cải thiện độ ổn định nhiệt của polyvinyl clorua (PVC) và các chất đồng trùng hợp của nó. Đối với nhựa PVC, nếu nhiệt độ xử lý vượt quá 160oC, quá trình phân hủy nhiệt sẽ xảy ra và tạo ra khí HCl. Nếu không được ngăn chặn, quá trình phân hủy nhiệt này sẽ trầm trọng hơn, ảnh hưởng đến sự phát triển và ứng dụng của nhựa PVC.

Các nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu nhựa PVC chứa một lượng nhỏ muối chì, xà phòng kim loại, phenol, amin thơm và các tạp chất khác thì quá trình xử lý và ứng dụng của nó sẽ không bị ảnh hưởng, tuy nhiên, quá trình phân hủy nhiệt của nó có thể được giảm thiểu ở một mức độ nhất định. Những nghiên cứu này thúc đẩy việc hình thành và phát triển liên tục các chất ổn định PVC.

Các chất ổn định PVC thông thường bao gồm chất ổn định organotin, chất ổn định muối kim loại và chất ổn định muối vô cơ. Chất ổn định organotin được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm PVC vì tính trong suốt, khả năng chống chịu thời tiết tốt và khả năng tương thích. Chất ổn định muối kim loại thường sử dụng muối canxi, kẽm hoặc bari, có thể mang lại sự ổn định nhiệt tốt hơn. Các chất ổn định muối vô cơ như chì sunfat bazơ, chì photphit hai bazơ, v.v. có khả năng chịu nhiệt lâu dài và cách điện tốt. Khi chọn chất ổn định PVC phù hợp, bạn cần xem xét các điều kiện ứng dụng của sản phẩm PVC và các đặc tính ổn định cần thiết. Các chất ổn định khác nhau sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của các sản phẩm PVC về mặt vật lý và hóa học, do đó cần phải có công thức và thử nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo tính phù hợp của chất ổn định. Phần giới thiệu và so sánh chi tiết các chất ổn định PVC khác nhau như sau:

Chất ổn định organotin:Chất ổn định organotin là chất ổn định hiệu quả nhất cho các sản phẩm PVC. Các hợp chất của chúng là sản phẩm phản ứng của oxit organotin hoặc clorua organotin với axit hoặc este thích hợp.

Chất ổn định organotin được chia thành chứa lưu huỳnh và không chứa lưu huỳnh. Độ ổn định của chất ổn định chứa lưu huỳnh rất nổi bật, nhưng có vấn đề về mùi vị và khả năng tạo màu chéo tương tự như các hợp chất chứa lưu huỳnh khác. Chất ổn định organotin không chứa lưu huỳnh thường dựa trên este axit maleic hoặc một nửa axit maleic. Họ thích chất ổn định thiếc methyl là chất ổn định nhiệt kém hiệu quả hơn với độ ổn định ánh sáng tốt hơn.

Chất ổn định organotin chủ yếu được áp dụng cho bao bì thực phẩm và các sản phẩm PVC trong suốt khác như ống trong suốt.

Chất ổn định chì:Các chất ổn định chì điển hình bao gồm các hợp chất sau: stearat chì hai bazơ, chì bazơ sunfat ngậm nước, chì hai bazơ phthalat và chì photphat hai bazơ.

Là chất ổn định nhiệt, hợp chất chì sẽ không làm hỏng các đặc tính điện tuyệt vời, khả năng hấp thụ nước thấp và khả năng chống chịu thời tiết ngoài trời của vật liệu PVC. Tuy nhiên,chất ổn định chìcó những nhược điểm như:

- Có độc tính;

- Nhiễm chéo, đặc biệt là lưu huỳnh;

- Tạo chì clorua tạo thành các vệt trên thành phẩm;

- Tỷ lệ nặng, dẫn đến tỷ lệ trọng lượng/khối lượng không đạt yêu cầu.

- Chất ổn định chì thường làm cho sản phẩm PVC bị đục ngay và nhanh mất màu sau khi chịu nhiệt độ cao.

Bất chấp những nhược điểm này, chất ổn định chì vẫn được áp dụng rộng rãi. Đối với cách điện, chất ổn định chì được ưu tiên. Hưởng lợi từ tác dụng chung của nó, nhiều sản phẩm PVC dẻo và cứng đã được sản xuất như lớp ngoài cáp, tấm cứng PVC mờ, ống cứng, da nhân tạo và kim phun.

Chất ổn định muối kim loại: Hỗn hợp chất ổn định muối kim loạilà tập hợp của nhiều hợp chất khác nhau, thường được thiết kế theo ứng dụng và người dùng PVC cụ thể. Loại chất ổn định này đã phát triển từ việc chỉ bổ sung bari succinate và axit cọ cadmium đến sự pha trộn vật lý của xà phòng bari, xà phòng cadmium, xà phòng kẽm và photphit hữu cơ, với chất chống oxy hóa, dung môi, chất mở rộng, chất làm dẻo, chất tạo màu, chất hấp thụ tia cực tím, chất làm sáng , chất kiểm soát độ nhớt, chất bôi trơn và hương liệu nhân tạo. Kết quả là có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến tác dụng của chất ổn định cuối cùng.

Các chất ổn định kim loại, chẳng hạn như bari, canxi và magiê không bảo vệ màu sắc ban đầu của vật liệu PVC nhưng có thể mang lại khả năng chịu nhiệt lâu dài. Vật liệu PVC được ổn định theo cách này bắt đầu có màu vàng/cam, sau đó chuyển dần sang màu nâu và cuối cùng là màu đen sau khi đun nóng liên tục.

Chất ổn định Cadmium và kẽm lần đầu tiên được sử dụng vì chúng trong suốt và có thể duy trì màu sắc ban đầu của sản phẩm PVC. Khả năng chịu nhiệt lâu dài của chất ổn định cadmium và kẽm kém hơn nhiều so với chất ổn định bari, những chất này có xu hướng phân hủy đột ngột hoàn toàn mà không có hoặc có rất ít dấu hiệu.

Ngoài yếu tố tỷ lệ kim loại, tác dụng của chất ổn định muối kim loại còn liên quan đến hợp chất muối của chúng, đây là những yếu tố chính ảnh hưởng đến các tính chất sau: độ bôi trơn, tính linh động, độ trong suốt, sự thay đổi màu sắc tố và độ ổn định nhiệt của PVC. Dưới đây là một số chất ổn định kim loại hỗn hợp phổ biến: 2-ethylcaproate, phenolate, benzoate và stearate.

Chất ổn định muối kim loại được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm PVC mềm và các sản phẩm PVC mềm trong suốt như bao bì thực phẩm, vật tư y tế và bao bì dược phẩm.