La degradación del PVC se debe principalmente a la descomposición de los átomos de cloro activos en la molécula bajo calentamiento y oxígeno, lo que produce HCl. Por lo tanto, los estabilizadores térmicos del PVC son principalmente compuestos que estabilizan los átomos de cloro en las moléculas de PVC y previenen o absorben la liberación de HCl. R. Gachter et al. clasificaron los efectos de los estabilizadores térmicos como preventivos y correctivos. Los primeros absorben el HCl, reemplazan los átomos de cloro inestables, eliminan las fuentes de ignición y previenen la oxidación espontánea. Los segundos, de tipo correctivo, se incorporan a la estructura del polieno, reaccionan con las partes insaturadas del PVC y destruyen los carbocationes. Específicamente, como se indica a continuación:
(1) Absorber el HCl extraído del PVC para inhibir su actividad autocatalítica. Productos como sales de plomo, jabones de ácidos orgánicos metálicos, compuestos organoestánnicos, compuestos epoxi, aminas, alcóxidos y fenoles metálicos, y tioles metálicos pueden reaccionar con el HCl para inhibir la reacción de deshidrogenación del PVC.
Me (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Reemplazar o eliminar factores inestables como átomos de cloruro de alilo o átomos de cloruro de carbono terciario en moléculas de PVC, y eliminar el punto de inicio de la eliminación de HCl. Si los átomos de estaño de los estabilizadores orgánicos de estaño se coordinan con los átomos de cloro inestables de las moléculas de PVC, y los átomos de azufre en el estaño orgánico se coordinan con los átomos de carbono correspondientes en el PVC, los átomos de azufre en el cuerpo de coordinación reemplazan a los átomos de cloro inestables. Cuando hay HCl presente, el enlace de coordinación se rompe y el grupo hidrófobo se une firmemente a los átomos de carbono en las moléculas de PVC, inhibiendo así reacciones posteriores de eliminación de HCl y la formación de enlaces dobles. Entre los jabones metálicos, el jabón de zinc y el jabón de olla tienen la reacción de sustitución más rápida con los átomos de cloro inestables, el jabón de bario es el más lento, el jabón de calcio es más lento y el jabón de plomo se encuentra en un punto intermedio. Al mismo tiempo, los cloruros metálicos generados tienen diferentes grados de efecto catalítico en la eliminación de HCl, y su fuerza es la siguiente:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) se añade a los enlaces dobles y enlaces dobles co-conjugados para prevenir el desarrollo de estructuras de polieno y reducir la coloración. Las sales o complejos de ácidos insaturados tienen enlaces dobles, que experimentan una reacción de adición de dieno con moléculas de PVC, interrumpiendo así su estructura covalente e inhibiendo el cambio de color. Además, el jabón metálico se acompaña de una transferencia de enlace doble al reemplazar el cloruro de alilo, causando daño a la estructura del polieno e inhibiendo así el cambio de color.
(4) Capturar radicales libres para prevenir la oxidación automática. Si la adición de estabilizadores térmicos fenólicos puede bloquear la eliminación de HCl, es porque los radicales libres de átomos de hidrógeno proporcionados por los fenoles pueden unirse a los radicales libres macromoleculares de PVC degradado, formando una sustancia que no puede reaccionar con el oxígeno y que tiene un efecto de estabilización térmica. Este estabilizador térmico puede tener uno o varios efectos.
Fecha de publicación: 29 de marzo de 2024
