La degradació del PVC és causada principalment per la descomposició dels àtoms de clor actius de la molècula sota escalfament i oxigen, la qual cosa resulta en la producció de HCI. Per tant, els estabilitzadors tèrmics del PVC són principalment compostos que poden estabilitzar els àtoms de clor de les molècules de PVC i prevenir o acceptar l'alliberament de HCI. R. Gachter et al. van classificar els efectes dels estabilitzadors tèrmics com a preventius i correctius. El primer té les funcions d'absorbir HCI, substituir els àtoms de clor inestables, eliminar les fonts d'ignició i prevenir l'oxidació automàtica. El segon tipus correctiu té com a objectiu afegir a l'estructura del poliè, reaccionar amb les parts insaturades del PVC i destruir els carbocations. Concretament, de la manera següent:
(1) Absorbir l'HC1 extret del PVC per inhibir la seva activitat autocatalítica. Productes com ara sals de plom, sabons metàl·lics d'àcids orgànics, compostos organoestany, compostos epoxi, amines, alcòxids i fenols metàl·lics i tiols metàl·lics poden reaccionar amb l'HCl per inhibir la reacció de des-HCl del PVC.
Me (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Substituir o eliminar factors inestables com ara àtoms de clorur d'al·lil o àtoms de clorur de carboni terciari en molècules de PVC, i eliminar el punt d'inici de l'eliminació de HCI. Si els àtoms d'estany dels estabilitzadors d'estany orgànic es coordinen amb els àtoms de clor inestables de les molècules de PVC, i els àtoms de sofre de l'estany orgànic es coordinen amb els àtoms de carboni corresponents del PVC, els àtoms de sofre del cos de coordinació es substitueixen pels àtoms de clor inestables. Quan hi ha HC1, l'enllaç de coordinació es divideix i el grup hidrofòbic s'uneix fermament amb els àtoms de carboni de les molècules de PVC, inhibint així reaccions posteriors d'eliminació de HCI i formació de dobles enllaços. Entre els sabons metàl·lics, el sabó de zinc i el sabó de pot tenen la reacció de substitució més ràpida amb àtoms de clor inestables, el sabó de bari és el més lent, el sabó de calci és més lent i el sabó de plom es troba al mig. Al mateix temps, els clorurs metàl·lics generats tenen diversos graus d'efecte catalític sobre l'eliminació de HCI, i la seva força és la següent:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) s'afegeix als dobles enllaços i als dobles enllaços co-conjugats per evitar el desenvolupament d'estructures de poliè i reduir la coloració. Les sals o complexos d'àcids insaturats tenen dobles enllaços, que experimenten una reacció d'addició de diè amb molècules de PVC, interrompent així la seva estructura covalent i inhibint el canvi de color. A més, el sabó metàl·lic s'acompanya d'una transferència de doble enllaç mentre substitueix el clorur d'al·lil, causant danys a l'estructura del poliè i, per tant, inhibint el canvi de color.
(4) Capturar els radicals lliures per evitar l'oxidació automàtica. Si l'addició d'estabilitzadors tèrmics fenòlics pot bloquejar l'eliminació de HC1, és perquè els radicals lliures d'àtoms d'hidrogen proporcionats pels fenols poden acoblar-se amb els radicals lliures macromoleculars de PVC degradats, formant una substància que no pot reaccionar amb l'oxigen i té un efecte d'estabilització tèrmica. Aquest estabilitzador tèrmic pot tenir un o diversos efectes.
Data de publicació: 29 de març de 2024
