Деградація ПВХ головним чином спричинена розкладанням активних атомів хлору в молекулі під впливом нагрівання та кисню, що призводить до утворення HCl. Тому термостабілізатори ПВХ – це переважно сполуки, які можуть стабілізувати атоми хлору в молекулах ПВХ та запобігати або приймати вивільнення HCl. Р. Гахтер та ін. класифікували дію термостабілізаторів як профілактичну та відновлювальну. Перші мають функції поглинання HCl, заміщення нестабільних атомів хлору, усунення джерел займання та запобігання автоматичному окисленню. Останній тип відновлювальних заходів спрямований на додавання до полієнової структури, реакцію з ненасиченими частинами ПВХ та руйнування карбокатионів. Зокрема, наступне:
(1) Поглинати HCl, екстраговану з ПВХ, для пригнічення його самокаталітичної активності. Такі продукти, як солі свинцю, органічні кислотні металеві мила, оловоорганічні сполуки, епоксидні сполуки, аміни, алкоксиди та феноли металів, а також тіоли металів, можуть реагувати з HCl, пригнічуючи реакцію deHCl ПВХ.
Me (RCOO)2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Замінити або усунути нестабільні фактори, такі як атоми алілхлориду або третинні атоми хлориду вуглецю в молекулах ПВХ, та усунути точку початку видалення HCl. Якщо атоми олова в органічних стабілізаторах олова координуються з нестабільними атомами хлору в молекулах ПВХ, а атоми сірки в органічному олові координуються з відповідними атомами вуглецю в ПВХ, то атоми сірки в координаційному тілі заміщуються нестабільними атомами хлору. У присутності HCl координаційний зв'язок розривається, і гідрофобна група міцно зв'язується з атомами вуглецю в молекулах ПВХ, тим самим перешкоджаючи подальшим реакціям видалення HCl та утворенню подвійних зв'язків. Серед металевих мил цинкове мило та горщикове мило мають найшвидшу реакцію заміщення нестабільними атомами хлору, барієве мило - найповільніше, кальцієве мило - повільніше, а свинцеве мило - посередині. Водночас утворені хлориди металів мають різний ступінь каталітичного ефекту на видалення HCl, і їхня сила така:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) додається до подвійних зв'язків та співспряжених подвійних зв'язків, щоб запобігти розвитку полієнових структур та зменшити забарвлення. Ненасичені кислотні солі або комплекси мають подвійні зв'язки, які вступають у реакцію дієнового приєднання з молекулами ПВХ, тим самим порушуючи їхню ковалентну структуру та гальмуючи зміну кольору. Крім того, металеве мило супроводжується перенесенням подвійного зв'язку при заміщенні алілхлориду, що пошкоджує полієнову структуру та тим самим гальмує зміну кольору.
(4) Захоплення вільних радикалів для запобігання автоматичному окисленню. Якщо додавання фенольних термостабілізаторів може блокувати видалення HCl, це пояснюється тим, що вільні радикали атомів водню, що утворюються фенолами, можуть зв'язуватися з вільними радикалами деградованого макромолекулярного ПВХ, утворюючи речовину, яка не може реагувати з киснем і має ефект термостабілізації. Цей термостабілізатор може мати один або кілька ефектів.
Час публікації: 29 березня 2024 р.
