¿Qué son los estabilizadores de PVC?

Estabilizadores de PVCSon aditivos que mejoran la estabilidad térmica del cloruro de polivinilo (PVC) y sus copolímeros. En el caso de los plásticos de PVC, si la temperatura de procesamiento supera los 160 °C, se produce descomposición térmica y se produce HCl. Si no se suprime, esta descomposición térmica se agravará aún más, lo que afectará el desarrollo y la aplicación de los plásticos de PVC.

Estudios han demostrado que si los plásticos de PVC contienen pequeñas cantidades de sales de plomo, jabones metálicos, fenol, aminas aromáticas y otras impurezas, su procesamiento y aplicación no se verán afectados; sin embargo, su descomposición térmica puede mitigarse hasta cierto punto. Estos estudios promueven el desarrollo continuo de estabilizadores de PVC.

Los estabilizadores comunes para PVC incluyen los de organoestaño, los de sales metálicas y los de sales inorgánicas. Los de organoestaño se utilizan ampliamente en la producción de productos de PVC debido a su transparencia, buena resistencia a la intemperie y compatibilidad. Los estabilizadores de sales metálicas suelen utilizar sales de calcio, zinc o bario, que pueden proporcionar una mejor estabilidad térmica. Los estabilizadores de sales inorgánicas, como el sulfato de plomo tribásico, el fosfito de plomo dibásico, etc., presentan termoestabilidad a largo plazo y un buen aislamiento eléctrico. Al elegir el estabilizador de PVC adecuado, es necesario considerar las condiciones de aplicación de los productos de PVC y las propiedades de estabilidad requeridas. Los diferentes estabilizadores afectarán el rendimiento físico y químico de los productos de PVC, por lo que se requieren formulaciones y pruebas rigurosas para garantizar su idoneidad. A continuación, se presenta una introducción detallada y una comparación de los diferentes estabilizadores de PVC:

Estabilizador organoestánnico:Los estabilizadores organoestánnicos son los más eficaces para productos de PVC. Sus compuestos son productos de reacción de óxidos o cloruros organoestánnicos con ácidos o ésteres adecuados.

Los estabilizadores organoestánnicos se dividen en sulfurados y libres de sulfuro. Los estabilizadores sulfurados presentan una excelente estabilidad, pero presentan problemas de sabor y tinción cruzada, similares a los de otros compuestos sulfurados. Los estabilizadores organoestánnicos sin azufre suelen basarse en ácido maleico o semiésteres de ácido maleico. Al igual que los estabilizadores de metilestaño, son termoestabilizadores menos eficaces, pero con mayor estabilidad a la luz.

Los estabilizadores organoestánnicos se aplican principalmente en envases de alimentos y otros productos de PVC transparente, como mangueras transparentes.

Estabilizadores de plomo:Los estabilizadores de plomo típicos incluyen los siguientes compuestos: estearato de plomo dibásico, sulfato de plomo tribásico hidratado, ftalato de plomo dibásico y fosfato de plomo dibásico.

Como estabilizadores térmicos, los compuestos de plomo no dañan las excelentes propiedades eléctricas, la baja absorción de agua y la resistencia a la intemperie de los materiales de PVC. Sin embargo,estabilizadores de plomotienen desventajas como:

- Tener toxicidad;

- Contaminación cruzada, especialmente con azufre;

- Generación de cloruro de plomo, que formará vetas en los productos terminados;

- Relación pesada, lo que da como resultado una relación peso/volumen insatisfactoria.

- Los estabilizadores de plomo a menudo hacen que los productos de PVC se vuelvan opacos inmediatamente y se decoloren rápidamente después de un calor sostenido.

A pesar de estas desventajas, los estabilizadores de plomo siguen siendo ampliamente utilizados. Para el aislamiento eléctrico, se prefieren. Gracias a su efecto general, se crean numerosos productos de PVC flexibles y rígidos, como capas exteriores de cables, placas rígidas de PVC opacas, tuberías rígidas, cueros artificiales e inyectores.

Estabilizadores de sales metálicas: Estabilizadores de sales metálicas mixtasSon agregados de diversos compuestos, generalmente diseñados según aplicaciones y usuarios específicos del PVC. Este tipo de estabilizador ha evolucionado desde la adición de succinato de bario y ácido de palma de cadmio únicamente hasta la mezcla física de jabón de bario, jabón de cadmio, jabón de zinc y fosfito orgánico, con antioxidantes, disolventes, extensores, plastificantes, colorantes, absorbentes UV, abrillantadores, agentes de control de viscosidad, lubricantes y saborizantes artificiales. Por lo tanto, existen numerosos factores que pueden afectar el efecto del estabilizador final.

Los estabilizadores metálicos, como el bario, el calcio y el magnesio, no protegen el color inicial de los materiales de PVC, pero sí pueden proporcionar resistencia al calor a largo plazo. El PVC estabilizado de esta manera comienza con un color amarillo/naranja, luego se torna gradualmente marrón y finalmente negro tras un calor constante.

Los estabilizadores de cadmio y zinc se utilizaron inicialmente por su transparencia y la capacidad de conservar el color original de los productos de PVC. La termoestabilidad a largo plazo que ofrecen los estabilizadores de cadmio y zinc es mucho peor que la de los de bario, que tienden a degradarse por completo de forma repentina, sin apenas mostrar signos.

Además del factor de la proporción de metales, el efecto de los estabilizadores de sales metálicas también está relacionado con sus compuestos salinos, que son los principales factores que afectan las siguientes propiedades: lubricidad, movilidad, transparencia, cambio de color de los pigmentos y estabilidad térmica del PVC. A continuación, se presentan varios estabilizadores metálicos mixtos comunes: 2-etilcaproato, fenolato, benzoato y estearato.

Los estabilizadores de sales metálicas se utilizan ampliamente en productos de PVC blando y productos de PVC blando transparente como envases de alimentos, consumibles médicos y envases farmacéuticos.