Degradácia PVC je spôsobená hlavne rozkladom aktívnych atómov chlóru v molekule zahrievaním a pôsobením kyslíka, čo vedie k tvorbe HCl. Tepelné stabilizátory PVC sú preto hlavne zlúčeniny, ktoré dokážu stabilizovať atómy chlóru v molekulách PVC a zabrániť alebo akceptovať uvoľňovanie HCl. R. Gachter a kol. klasifikovali účinky tepelných stabilizátorov ako preventívne a nápravné. Prvé majú funkciu absorbovať HCl, nahradiť nestabilné atómy chlóru, eliminovať zdroje vznietenia a zabrániť automatickej oxidácii. Druhý typ nápravných opatrení má za cieľ prispieť k polyénovej štruktúre, reagovať s nenasýtenými časťami v PVC a ničiť karbokatióny. Konkrétne takto:
(1) Absorbujte HCl extrahovaný z PVC, aby ste inhibovali jeho autokatalytickú aktivitu. Produkty ako soli olova, organické kyslé kovové mydlá, organocínové zlúčeniny, epoxidové zlúčeniny, amíny, alkoxidy a fenoly kovov a kovové tioly môžu reagovať s HCl a inhibovať reakciu PVC s deHCl.
Me (RCOO)2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Nahradiť alebo eliminovať nestabilné faktory, ako sú atómy alylchloridu alebo terciárne atómy chloridu uhlíka v molekulách PVC, a eliminovať iniciačný bod odstraňovania HCl. Ak sa atómy cínu v organických stabilizátoroch cínu koordinujú s nestabilnými atómami chlóru v molekulách PVC a atómy síry v organickom cíne sa koordinujú so zodpovedajúcimi atómami uhlíka v PVC, atómy síry v koordinačnom telesce sa nahradia nestabilnými atómami chlóru. Keď je prítomný HCl, koordinačná väzba sa rozštiepi a hydrofóbna skupina sa pevne viaže s atómami uhlíka v molekulách PVC, čím sa inhibujú ďalšie reakcie odstraňovania HCl a tvorba dvojitých väzieb. Spomedzi kovových mydiel majú zinkové mydlo a mydlo na báze hliny najrýchlejšiu substitučnú reakciu s nestabilnými atómami chlóru, báriové mydlo je najpomalšie, vápenaté mydlo je pomalšie a olovnaté mydlo je uprostred. Zároveň majú vytvorené chloridy kovov rôzny stupeň katalytického účinku na odstraňovanie HCl a ich sila je nasledovná:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) sa pridáva k dvojitým väzbám a ko-konjugovaným dvojitým väzbám, aby sa zabránilo vzniku polyénových štruktúr a znížilo sa sfarbenie. Nenasýtené kyslé soli alebo komplexy majú dvojité väzby, ktoré podliehajú diénovej adičnej reakcii s molekulami PVC, čím sa narúša ich kovalentná štruktúra a inhibuje sa zmena farby. Okrem toho je kovové mydlo sprevádzané prenosom dvojitej väzby pri nahrádzaní alylchloridu, čo spôsobuje poškodenie polyénovej štruktúry a tým inhibuje zmenu farby.
(4) Zachytávanie voľných radikálov, aby sa zabránilo automatickej oxidácii. Ak pridanie fenolických tepelných stabilizátorov môže blokovať odstraňovanie HCl, je to preto, že voľné radikály vodíkových atómov obsiahnuté v fenoloch sa môžu viazať na degradované makromolekulárne voľných radikálov PVC, čím vzniká látka, ktorá nemôže reagovať s kyslíkom a má tepelne stabilizačný účinok. Tento tepelný stabilizátor môže mať jeden alebo viacero účinkov.
Čas uverejnenia: 29. marca 2024
