¿Qué son los estabilizadores de PVC?

Estabilizadores de PVCLos aditivos se utilizan para mejorar 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 una descomposición térmica con la consiguiente generación de gas HCl. Si no se controla, esta descomposición térmica se agrava, afectando al desarrollo y la aplicación de los plásticos de PVC.

Los estudios han demostrado que si los plásticos de PVC contienen pequeñas cantidades de sal de plomo, jabón metálico, fenol, amina aromática y otras impurezas, su procesamiento y aplicación no se verán afectados; sin embargo, su descomposición térmica puede mitigarse hasta cierto punto. Estos estudios impulsan el establecimiento y el desarrollo continuo de estabilizadores de PVC.

Los estabilizadores de PVC más comunes incluyen estabilizadores de organoestaño, sales metálicas y sales inorgánicas. Los estabilizadores 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 proporcionan una mayor estabilidad térmica. Los estabilizadores de sales inorgánicas, como el sulfato de plomo tribásico y el fosfito de plomo dibásico, ofrecen una estabilidad térmica a largo plazo y un buen aislamiento eléctrico. Al elegir un 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 afectan el rendimiento físico y químico de los productos de PVC, por lo que se requiere una formulación y pruebas rigurosas para garantizar su idoneidad. A continuación, se presenta una introducción detallada y una comparación de varios estabilizadores de PVC:

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

Los estabilizadores de organoestaño se dividen en aquellos que contienen azufre y aquellos que no. La estabilidad de los estabilizadores que contienen azufre es excepcional, pero presentan problemas de sabor y tinción cruzada similares a los de otros compuestos que contienen azufre. Los estabilizadores de organoestaño sin azufre suelen basarse en ácido maleico o ésteres de ácido maleico.estabilizadores de metil estañoson menos eficacesestabilizadores térmicoscon mayor estabilidad a la luz.

Los estabilizadores de organoestaño se aplican principalmente a 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 dañarán 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 tales como:

- Tener toxicidad;

- Contaminación cruzada, especialmente con azufre;

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

- Relación de peso elevada, lo que resulta en una relación peso/volumen insatisfactoria.

- Los estabilizadores de plomo suelen hacer que los productos de PVC se vuelvan opacos de inmediato y se decoloren rápidamente después de un calentamiento prolongado.

A pesar de estas desventajas, los estabilizadores de plomo siguen siendo ampliamente utilizados. Para el aislamiento eléctrico, se prefieren los estabilizadores de plomo. Gracias a su efecto general, se fabrican numerosos productos de PVC flexibles y rígidos, como revestimientos de cables, paneles rígidos de PVC opaco, tuberías rígidas, pieles sintéticas e inyectores.

Estabilizadores de sales metálicas: Estabilizadores de sales de metales mixtosSon agregados de diversos compuestos, generalmente diseñados según aplicaciones y usuarios específicos de PVC. Este tipo de estabilizador ha evolucionado desde la simple adición de succinato de bario y ácido palmítico de cadmio hasta la mezcla física de jabón de bario, jabón de cadmio, jabón de zinc y fosfito orgánico, con antioxidantes, disolventes, extensores, plastificantes, colorantes, absorbentes de rayos UV, abrillantadores, agentes de control de viscosidad, lubricantes y aromas artificiales. En consecuencia, existen muchos factores que pueden afectar el efecto del estabilizador final.

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

Los estabilizadores de cadmio y zinc se utilizaron inicialmente por su transparencia y su capacidad para mantener el color original de los productos de PVC. Sin embargo, la termoestabilidad a largo plazo que ofrecen es mucho peor que la de los estabilizadores de bario, que tienden a degradarse repentinamente sin apenas dejar rastro.

Además del factor de la proporción de metales, el efecto de los estabilizadores de sales metálicas también está relacionado con sus compuestos de sal, que son los principales factores que afectan las siguientes propiedades: lubricidad, movilidad, transparencia, cambio de color del pigmento y estabilidad térmica del PVC. A continuación se presentan algunos 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.