สารเพิ่มความคงตัว PVCเป็นสารเติมแต่งที่ใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโคพอลิเมอร์ของพลาสติก สำหรับพลาสติก PVC หากอุณหภูมิในการแปรรูปเกิน 160℃ จะเกิดการสลายตัวทางความร้อนและผลิตก๊าซ HCl หากไม่ได้รับการยับยั้ง การสลายตัวทางความร้อนนี้จะรุนแรงขึ้นอีก ส่งผลต่อการพัฒนาและการใช้งานพลาสติก PVC
การศึกษาวิจัยพบว่าหากพลาสติก PVC มีเกลือตะกั่ว สบู่โลหะ ฟีนอล อะโรมาติกเอมีน และสิ่งเจือปนอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย การแปรรูปและการใช้งานจะไม่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม การสลายตัวเนื่องจากความร้อนสามารถบรรเทาลงได้ในระดับหนึ่ง การศึกษาวิจัยเหล่านี้ส่งเสริมการสร้างและพัฒนาสารคงตัวของ PVC อย่างต่อเนื่อง
สารทำให้คงตัว PVC ทั่วไป ได้แก่ สารทำให้คงตัวออร์กาโนติน สารทำให้คงตัวเกลือโลหะ และสารทำให้คงตัวเกลืออนินทรีย์ สารทำให้คงตัวออร์กาโนตินใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ PVC เนื่องจากมีความโปร่งใส ทนต่อสภาพอากาศได้ดี และเข้ากันได้ดี สารทำให้คงตัวเกลือโลหะมักใช้เกลือแคลเซียม สังกะสี หรือแบเรียม ซึ่งสามารถให้เสถียรภาพทางความร้อนได้ดีกว่า สารทำให้คงตัวเกลืออนินทรีย์ เช่น ไตรเบสิกเลดซัลเฟต ไดเบสิกเลดฟอสไฟต์ ฯลฯ มีเสถียรภาพทางความร้อนในระยะยาวและเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี เมื่อเลือกสารทำให้คงตัว PVC ที่เหมาะสม คุณต้องพิจารณาเงื่อนไขการใช้งานของผลิตภัณฑ์ PVC และคุณสมบัติความเสถียรที่ต้องการ สารทำให้คงตัวที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ PVC ดังนั้นจึงต้องมีการกำหนดสูตรและการทดสอบที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าสารทำให้คงตัวมีความเหมาะสม การแนะนำและการเปรียบเทียบสารทำให้คงตัว PVC ต่างๆ โดยละเอียดมีดังต่อไปนี้:
สารคงตัวออร์กาโนติน:สารทำให้คงตัวออร์กาโนตินเป็นสารทำให้คงตัวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับผลิตภัณฑ์พีวีซี สารประกอบของสารดังกล่าวคือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของออกไซด์ออร์กาโนตินหรือคลอไรด์ออร์กาโนตินกับกรดหรือเอสเทอร์ที่เหมาะสม
สารคงตัวออร์แกโนตินแบ่งออกเป็นชนิดที่มีกำมะถันและไม่มีกำมะถัน สารคงตัวที่มีกำมะถันมีเสถียรภาพที่โดดเด่น แต่มีปัญหาเรื่องรสชาติและการย้อมสีไขว้เช่นเดียวกับสารประกอบอื่นๆ ที่มีกำมะถัน สารคงตัวออร์แกโนตินที่ไม่มีกำมะถันมักทำจากเอสเทอร์กรดมาลิกหรือกรดมาลิกครึ่งหนึ่ง เช่นเดียวกับสารคงตัวเมทิลดีบุก สารคงตัวความร้อนที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าแต่มีเสถียรภาพต่อแสงที่ดีกว่า
สารคงตัวออร์กาโนตินส่วนใหญ่ใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารและผลิตภัณฑ์ PVC โปร่งใสอื่นๆ เช่น ท่อโปร่งใส
สารทำให้ตะกั่วคงตัว:สารคงตัวของตะกั่วโดยทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบต่อไปนี้: ลีดสเตียเรตไดเบสิก, ลีดไตรเบสิกซัลเฟตไฮเดรต, ลีดพาทาเลตไดเบสิก และลีดฟอสเฟตไดเบสิก
เนื่องจากเป็นสารปรับอุณหภูมิ สารประกอบตะกั่วจึงไม่ทำลายคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม การดูดซึมน้ำต่ำ และความทนทานต่อสภาพอากาศกลางแจ้งของวัสดุ PVC อย่างไรก็ตามสารทำให้ตะกั่วคงตัวมีข้อเสีย เช่น:
- มีพิษ;
- การปนเปื้อนข้าม โดยเฉพาะกับกำมะถัน
- สร้างสารตะกั่วคลอไรด์ซึ่งจะทำให้เกิดคราบบนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
- อัตราส่วนน้ำหนักมาก ส่งผลให้อัตราส่วนน้ำหนักต่อปริมาตรไม่น่าพอใจ
- สารทำให้คงตัวของตะกั่วมักทำให้ผลิตภัณฑ์ PVC ทึบแสงทันทีและเปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วหลังจากถูกความร้อนอย่างต่อเนื่อง
แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ แต่สารทำให้ตะกั่วคงตัวก็ยังคงได้รับการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย สำหรับฉนวนไฟฟ้า นิยมใช้สารทำให้ตะกั่วคงตัว ผลิตภัณฑ์ PVC ที่มีความยืดหยุ่นและแข็งหลายประเภทได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพโดยรวม เช่น ชั้นนอกของสายไฟ แผ่นแข็ง PVC ทึบแสง ท่อแข็ง หนังเทียม และหัวฉีด
สารคงตัวเกลือโลหะ: สารคงตัวเกลือโลหะผสมเป็นสารประกอบต่างๆ ที่รวมกัน โดยปกติจะออกแบบตามการใช้งานและผู้ใช้ PVC ที่เฉพาะเจาะจง สารทำให้คงตัวประเภทนี้พัฒนามาจากการเติมแบเรียมซักซิเนตและกรดปาล์มแคดเมียมเพียงอย่างเดียว ไปจนถึงการผสมสบู่แบเรียม สบู่แคดเมียม สบู่สังกะสี และฟอสไฟต์อินทรีย์กับสารต้านอนุมูลอิสระ ตัวทำละลาย สารขยาย พลาสติไซเซอร์ สี สารดูดซับรังสี UV สารเพิ่มความขาว สารควบคุมความหนืด น้ำมันหล่อลื่น และรสชาติสังเคราะห์ ส่งผลให้มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อผลของสารทำให้คงตัวขั้นสุดท้าย
สารทำให้โลหะคงตัว เช่น แบเรียม แคลเซียม และแมกนีเซียม ไม่สามารถปกป้องวัสดุ PVC ให้มีสีเดิมได้ แต่สามารถทนความร้อนได้ยาวนาน วัสดุ PVC ที่ผ่านการทำให้คงตัวด้วยวิธีนี้จะเริ่มมีสีเหลือง/ส้ม จากนั้นจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และในที่สุดก็จะกลายเป็นสีดำเมื่อได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่อง
สารคงตัวแคดเมียมและสังกะสีถูกนำมาใช้ครั้งแรกเนื่องจากมีความโปร่งแสงและสามารถคงสีเดิมของผลิตภัณฑ์พีวีซีไว้ได้ ความเสถียรทางความร้อนในระยะยาวของสารคงตัวแคดเมียมและสังกะสีนั้นแย่กว่าสารคงตัวแบเรียมมาก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพลงอย่างสมบูรณ์โดยกะทันหันโดยแทบจะไม่มีสัญญาณใดๆ
นอกจากปัจจัยอัตราส่วนของโลหะแล้ว ผลของสารทำให้โลหะคงตัวยังเกี่ยวข้องกับสารประกอบเกลือ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อคุณสมบัติต่อไปนี้: ความลื่นไหล การเคลื่อนที่ ความโปร่งใส การเปลี่ยนแปลงสีของเม็ดสี และความเสถียรทางความร้อนของ PVC ด้านล่างนี้เป็นสารทำให้โลหะคงตัวผสมทั่วไปหลายชนิด: 2-เอทิลคาโปรเอต ฟีโนเลต เบนโซเอต และสเตียเรต
สารคงตัวของเกลือโลหะใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนและผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนโปร่งใส เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร สินค้าสิ้นเปลืองทางการแพทย์ และบรรจุภัณฑ์ยา
เวลาโพสต์: 11 ต.ค. 2566