PVC คงตัวคืออะไร

สารเพิ่มความคงตัวของพีวีซีเป็นสารเติมแต่งที่ใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโคโพลีเมอร์ สำหรับพลาสติกพีวีซี หากอุณหภูมิในการประมวลผลสูงกว่า 160°C จะเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนและก๊าซ HCl จะถูกสร้างขึ้น หากไม่ระงับ การสลายตัวด้วยความร้อนนี้จะรุนแรงขึ้นอีก ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาและการประยุกต์ใช้พลาสติกพีวีซี

การศึกษาพบว่าหากพลาสติกพีวีซีมีเกลือตะกั่ว สบู่โลหะ ฟีนอล อะโรมาติกเอมีน และสิ่งสกปรกอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย การแปรรูปและการใช้งานจะไม่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม การสลายตัวด้วยความร้อนสามารถบรรเทาลงได้ในระดับหนึ่ง การศึกษาเหล่านี้ส่งเสริมการจัดตั้งและการพัฒนาสารเพิ่มความคงตัวของ PVC อย่างต่อเนื่อง

สารเพิ่มความคงตัวของ PVC ทั่วไป ได้แก่ สารเพิ่มความคงตัวของออร์กาโนติน สารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะ และสารเพิ่มความคงตัวของเกลืออนินทรีย์ สารเพิ่มความคงตัวออร์กาโนตินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์พีวีซี เนื่องจากมีความโปร่งใส ทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี และเข้ากันได้ สารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะมักใช้เกลือแคลเซียม สังกะสี หรือแบเรียม ซึ่งสามารถให้ความคงตัวทางความร้อนได้ดีขึ้น สารเพิ่มความคงตัวของเกลืออนินทรีย์ เช่น ตะกั่วซัลเฟตไทรเบซิก ตะกั่วฟอสไฟต์ไดเบสิก ฯลฯ มีความทนทานต่อความร้อนในระยะยาวและเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี เมื่อเลือกสารเพิ่มความคงตัว PVC ที่เหมาะสม คุณต้องพิจารณาเงื่อนไขการใช้งานของผลิตภัณฑ์ PVC และคุณสมบัติความเสถียรที่ต้องการ สารเพิ่มความคงตัวที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ PVC ทั้งทางกายภาพและทางเคมี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการกำหนดสูตรและการทดสอบที่เข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงความเหมาะสมของสารเพิ่มความคงตัว การแนะนำโดยละเอียดและการเปรียบเทียบสารเพิ่มความคงตัว PVC ต่างๆ มีดังนี้:

สารเพิ่มความคงตัวของออร์กาโนติน:สารเพิ่มความคงตัว Organotin เป็นสารเพิ่มความคงตัวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับผลิตภัณฑ์พีวีซี สารประกอบของพวกเขาเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาของออร์กาโนตินออกไซด์หรือออร์กาโนตินคลอไรด์ด้วยกรดหรือเอสเทอร์ที่เหมาะสม

สารเพิ่มความคงตัวของ Organotin แบ่งออกเป็นที่มีกำมะถันและปราศจากกำมะถัน ความคงตัวที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์นั้นมีความโดดเด่น แต่มีปัญหาด้านรสชาติและการย้อมสีข้ามคล้ายกับสารประกอบที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์อื่นๆ สารเพิ่มความคงตัวออร์กาโนตินที่ไม่ใช่ซัลเฟอร์มักมีกรดมาลิกหรือเอสเทอร์ของกรดมาลิกครึ่งหนึ่ง พวกเขาชอบสารเพิ่มความคงตัวของเมทิลดีบุกซึ่งเป็นสารเพิ่มความคงตัวความร้อนที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีความคงตัวของแสงที่ดีกว่า

สารเพิ่มความคงตัวออร์กาโนตินส่วนใหญ่นำไปใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารและผลิตภัณฑ์พีวีซีโปร่งใสอื่นๆ เช่น ท่อใส

สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่ว:สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่วโดยทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบต่อไปนี้: ลีดสเตียเรตไดเบสิก, ลีดซัลเฟตไทรเบซิกไฮเดรต, ลีดพทาเลทไดเบสิก และลีดฟอสเฟตไดเบสิก

ในฐานะที่เป็นสารเพิ่มความคงตัวของความร้อน สารประกอบตะกั่วจะไม่ทำลายคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม การดูดซึมน้ำต่ำ และความทนทานต่อสภาพอากาศภายนอกของวัสดุ PVC อย่างไรก็ตาม,ความคงตัวของตะกั่วมีข้อเสียเช่น:

- มีพิษ;

- การปนเปื้อนข้ามโดยเฉพาะกับกำมะถัน

- การสร้างตะกั่วคลอไรด์ซึ่งจะก่อให้เกิดริ้วบนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

- อัตราส่วนหนัก ส่งผลให้อัตราส่วนน้ำหนัก/ปริมาตรไม่เป็นที่น่าพอใจ

- สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่วมักทำให้ผลิตภัณฑ์ PVC ทึบแสงทันทีและเปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วหลังจากถูกความร้อนอย่างต่อเนื่อง

แม้ว่าจะมีข้อเสียเหล่านี้ แต่ก็ยังมีการใช้สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่วอย่างกว้างขวาง สำหรับฉนวนไฟฟ้า แนะนำให้ใช้สารเพิ่มความคงตัวของตะกั่ว ผลิตภัณฑ์พีวีซีที่มีความยืดหยุ่นและแข็งหลายชนิดได้ประโยชน์จากลักษณะทั่วไป เช่น ชั้นนอกของสายเคเบิล กระดานแข็งพีวีซีทึบแสง ท่อแข็ง หนังเทียม และหัวฉีด

สารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะ: สารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะผสมเป็นส่วนผสมของสารประกอบต่างๆ ซึ่งมักออกแบบตามการใช้งานและผู้ใช้พีวีซีโดยเฉพาะ สารเพิ่มความคงตัวชนิดนี้มีวิวัฒนาการจากการเติมแบเรียมซัคซิเนตและกรดปาล์มแคดเมียมเพียงอย่างเดียว ไปจนถึงการผสมทางกายภาพของสบู่แบเรียม สบู่แคดเมียม สบู่สังกะสี และฟอสไฟต์อินทรีย์ พร้อมสารต้านอนุมูลอิสระ ตัวทำละลาย สารขยาย พลาสติไซเซอร์ สารแต่งสี ตัวดูดซับรังสียูวี สารเพิ่มความสดใส สารควบคุมความหนืด สารหล่อลื่น และสารแต่งกลิ่นสังเคราะห์ เป็นผลให้มีหลายปัจจัยที่อาจส่งผลต่อผลกระทบของโคลงสุดท้าย

สารเพิ่มความคงตัวของโลหะ เช่น แบเรียม แคลเซียม และแมกนีเซียมไม่ได้ปกป้องสีแรกของวัสดุ PVC แต่สามารถทนความร้อนได้ในระยะยาว วัสดุพีวีซีที่ทำให้เสถียรด้วยวิธีนี้จะเริ่มเป็นสีเหลือง/ส้ม จากนั้นค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และสุดท้ายจะกลายเป็นสีดำหลังจากให้ความร้อนอย่างต่อเนื่อง

มีการใช้สารเพิ่มความคงตัวแคดเมียมและสังกะสีเป็นครั้งแรกเนื่องจากมีความโปร่งใสและสามารถรักษาสีเดิมของผลิตภัณฑ์พีวีซีได้ ความสามารถในการคงความร้อนในระยะยาวจากสารเพิ่มความคงตัวของแคดเมียมและสังกะสีนั้นแย่กว่าที่แบเรียมเสนอให้มาก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสลายตัวโดยสิ้นเชิงอย่างกะทันหันโดยแทบไม่มีสัญญาณหรือไม่มีเลย

นอกจากปัจจัยของอัตราส่วนโลหะแล้ว ผลกระทบของสารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะยังเกี่ยวข้องกับสารประกอบเกลือ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อคุณสมบัติต่อไปนี้: การหล่อลื่น การเคลื่อนที่ ความโปร่งใส การเปลี่ยนแปลงสีของเม็ดสี และความเสถียรทางความร้อนของ PVC ด้านล่างนี้คือสารเพิ่มความคงตัวของโลหะผสมทั่วไปหลายชนิด ได้แก่ 2-เอทิลคาโปรเอต ฟีโนเลต เบนโซเอต และสเตียเรต

สารเพิ่มความคงตัวของเกลือโลหะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนและผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนโปร่งใส เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร วัสดุสิ้นเปลืองทางการแพทย์ และบรรจุภัณฑ์ยา