Η αποικοδόμηση του PVC προκαλείται κυρίως από την αποσύνθεση των ενεργών ατόμων χλωρίου στο μόριο υπό θέρμανση και οξυγόνο, με αποτέλεσμα την παραγωγή HCI. Επομένως, οι σταθεροποιητές θερμότητας PVC είναι κυρίως ενώσεις που μπορούν να σταθεροποιήσουν τα άτομα χλωρίου στα μόρια PVC και να αποτρέψουν ή να αποδεχτούν την απελευθέρωση HCI. Οι R. Gachter et al. ταξινόμησαν τις επιδράσεις των σταθεροποιητών θερμότητας σε προληπτικές και επανορθωτικές. Ο πρώτος έχει τις λειτουργίες της απορρόφησης HCI, της αντικατάστασης ασταθών ατόμων χλωρίου, της εξάλειψης πηγών ανάφλεξης και της πρόληψης της αυτόματης οξείδωσης. Ο δεύτερος επανορθωτικός τύπος στοχεύει στην προσθήκη στη δομή του πολυενίου, στην αντίδραση με ακόρεστα μέρη στο PVC και στην καταστροφή των καρβοκατιόντων. Συγκεκριμένα, ως εξής:
(1) Απορροφήστε το HC1 που εξάγεται από το PVC για να αναστείλετε την αυτοκαταλυτική του δράση. Προϊόντα όπως άλατα μολύβδου, οργανικά όξινα μεταλλικά σαπούνια, οργανοκασσιτερικές ενώσεις, εποξειδικές ενώσεις, αμίνες, μεταλλικά αλκοξείδια και φαινόλες, και μεταλλικές θειόλες μπορούν όλα να αντιδράσουν με το HCI για να αναστείλουν την αντίδραση απο-HCI του PVC.
Me (RCOO) 2+2HCI MeCl+2RCOOH
(2) Αντικατάσταση ή εξάλειψη ασταθών παραγόντων όπως άτομα αλλυλοχλωριδίου ή τριτοταγή άτομα χλωριούχου άνθρακα σε μόρια PVC, και εξάλειψη του σημείου έναρξης της απομάκρυνσης HCI. Εάν τα άτομα κασσιτέρου των οργανικών σταθεροποιητών κασσιτέρου συντονιστούν με τα ασταθή άτομα χλωρίου των μορίων PVC, και τα άτομα θείου στον οργανικό κασσίτερο συντονιστούν με τα αντίστοιχα άτομα άνθρακα στο PVC, τα άτομα θείου στο σώμα συντονισμού αντικαθίστανται με τα ασταθή άτομα χλωρίου. Όταν υπάρχει HC1, ο δεσμός συντονισμού διασπάται και η υδρόφοβη ομάδα συνδέεται σταθερά με τα άτομα άνθρακα στα μόρια PVC, αναστέλλοντας έτσι περαιτέρω αντιδράσεις απομάκρυνσης HCI και σχηματισμού διπλών δεσμών. Μεταξύ των μεταλλικών σαπουνιών, το σαπούνι ψευδαργύρου και το σαπούνι δοχείου έχουν την ταχύτερη αντίδραση υποκατάστασης με ασταθή άτομα χλωρίου, το σαπούνι βαρίου είναι το πιο αργό, το σαπούνι ασβεστίου είναι πιο αργό και το σαπούνι μολύβδου βρίσκεται στη μέση. Ταυτόχρονα, τα παραγόμενα μεταλλικά χλωρίδια έχουν ποικίλους βαθμούς καταλυτικής επίδρασης στην απομάκρυνση του HCI, και η ισχύς τους είναι η εξής:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) προστίθεται σε διπλούς δεσμούς και συζευγμένους διπλούς δεσμούς για να αποτρέψει την ανάπτυξη δομών πολυενίου και να μειώσει τον χρωματισμό. Τα ακόρεστα όξινα άλατα ή σύμπλοκα έχουν διπλούς δεσμούς, οι οποίοι υφίστανται αντίδραση προσθήκης διενίου με μόρια PVC, διαταράσσοντας έτσι την ομοιοπολική δομή τους και αναστέλλοντας την αλλαγή χρώματος. Επιπλέον, ο μεταλλικός σάπωνας συνοδεύεται από μεταφορά διπλού δεσμού ενώ αντικαθιστά το αλλυλοχλωρίδιο, προκαλώντας βλάβη στη δομή του πολυενίου και αναστέλλοντας έτσι την αλλαγή χρώματος.
(4) Σύλληψη ελεύθερων ριζών για την πρόληψη της αυτόματης οξείδωσης. Εάν η προσθήκη φαινολικών θερμικών σταθεροποιητών μπορεί να εμποδίσει την απομάκρυνση του HC1, αυτό συμβαίνει επειδή οι ελεύθερες ρίζες ατόμων υδρογόνου που παρέχονται από τις φαινόλες μπορούν να συζευχθούν με τις υποβαθμισμένες μακρομοριακές ελεύθερες ρίζες PVC, σχηματίζοντας μια ουσία που δεν μπορεί να αντιδράσει με το οξυγόνο και έχει θερμική σταθεροποιητική δράση. Αυτός ο θερμικός σταθεροποιητής μπορεί να έχει μία ή περισσότερες επιδράσεις.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Μαρτίου 2024
