สารเพิ่มความคงตัวของ PVCเป็นสารเติมแต่งที่ใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโคพอลิเมอร์ สำหรับพลาสติก PVC หากอุณหภูมิในการแปรรูปสูงกว่า 160°C จะเกิดการสลายตัวทางความร้อนและเกิดก๊าซ HCl หากไม่ได้รับการยับยั้ง การสลายตัวทางความร้อนนี้จะรุนแรงขึ้น ส่งผลต่อการพัฒนาและการใช้งานพลาสติก PVC
การศึกษาพบว่าหากพลาสติกพีวีซีมีเกลือตะกั่ว สบู่โลหะ ฟีนอล อะโรมาติกเอมีน และสิ่งเจือปนอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย การแปรรูปและการใช้งานจะไม่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม การสลายตัวทางความร้อนสามารถบรรเทาลงได้ในระดับหนึ่ง การศึกษาเหล่านี้ส่งเสริมการสร้างและพัฒนาสารคงตัวของพีวีซีอย่างต่อเนื่อง
สารคงตัว PVC ทั่วไป ได้แก่ สารคงตัวออร์กาโนติน สารคงตัวเกลือโลหะ และสารคงตัวเกลืออนินทรีย์ สารคงตัวออร์กาโนตินถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ PVC เนื่องจากมีความโปร่งใส ทนทานต่อสภาพอากาศ และเข้ากันได้ดี สารคงตัวเกลือโลหะมักใช้เกลือแคลเซียม สังกะสี หรือแบเรียม ซึ่งให้เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า สารคงตัวเกลืออนินทรีย์ เช่น ไตรเบสิกเลดซัลเฟต ไดเบสิกเลดฟอสไฟต์ ฯลฯ มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ยาวนานและเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี เมื่อเลือกสารคงตัว PVC ที่เหมาะสม คุณจำเป็นต้องพิจารณาเงื่อนไขการใช้งานของผลิตภัณฑ์ PVC และคุณสมบัติเสถียรภาพที่ต้องการ สารคงตัวแต่ละชนิดจะมีผลต่อประสิทธิภาพทางกายภาพและทางเคมีของผลิตภัณฑ์ PVC ดังนั้นจำเป็นต้องมีการกำหนดสูตรและการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจว่าสารคงตัวมีความเหมาะสม รายละเอียดเบื้องต้นและการเปรียบเทียบสารคงตัว PVC แต่ละชนิดมีดังนี้:
สารคงตัวออร์กาโนติน:สารคงตัวออร์แกโนตินเป็นสารคงตัวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับผลิตภัณฑ์พีวีซี สารประกอบของสารเหล่านี้คือผลผลิตจากปฏิกิริยาของออร์แกโนตินออกไซด์หรือออร์แกโนตินคลอไรด์กับกรดหรือเอสเทอร์ที่เหมาะสม
สารคงตัวออร์แกโนตินแบ่งออกเป็นชนิดที่มีกำมะถันและชนิดที่ไม่มีกำมะถัน สารคงตัวที่มีกำมะถันมีความเสถียรสูง แต่มีปัญหาเรื่องรสชาติและการย้อมสีไขว้เช่นเดียวกับสารประกอบอื่นๆ ที่มีกำมะถัน สารคงตัวออร์แกโนตินที่ไม่มีกำมะถันมักทำจากกรดมาลิอิกหรือเอสเทอร์ของกรดมาลิอิกครึ่งหนึ่ง พวกมันชอบสารคงตัวเมทิลดีบุกมีประสิทธิภาพน้อยลงสารคงความร้อนมีเสถียรภาพแสงที่ดีขึ้น
สารคงตัวของออร์กาโนตินส่วนใหญ่ใช้กับบรรจุภัณฑ์อาหารและผลิตภัณฑ์ PVC โปร่งใสอื่นๆ เช่น ท่อโปร่งใส
สารกันโคลงตะกั่ว:สารคงสภาพตะกั่วทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบต่อไปนี้: ตะกั่วสเตียเรตไดเบสิก, ตะกั่วไตรเบสิกซัลเฟตไฮเดรต, ตะกั่วไดเบสิกพทาเลต และตะกั่วฟอสเฟตไดเบสิก
เนื่องจากเป็นสารคงตัวความร้อน สารประกอบตะกั่วจึงไม่ทำลายคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม การดูดซึมน้ำต่ำ และความทนทานต่อสภาพอากาศภายนอกของวัสดุ PVC อย่างไรก็ตามสารกันตะกั่วมีข้อเสียเช่น:
- มีพิษ;
- การปนเปื้อนข้าม โดยเฉพาะกับกำมะถัน
- สร้างสารตะกั่วคลอไรด์ซึ่งจะทำให้เกิดคราบบนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
- อัตราส่วนน้ำหนักมาก ส่งผลให้อัตราส่วนน้ำหนักต่อปริมาตรไม่เป็นที่น่าพอใจ
สารคงตัวของตะกั่วมักทำให้ผลิตภัณฑ์ PVC ทึบแสงทันทีและเปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วหลังจากถูกความร้อนอย่างต่อเนื่อง
แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ สารกันไฟตะกั่วก็ยังคงได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย สำหรับฉนวนไฟฟ้า สารกันไฟตะกั่วเป็นที่นิยมมากกว่า ด้วยประโยชน์โดยรวมของสารกันไฟตะกั่ว ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์พีวีซีที่มีความยืดหยุ่นและแข็งได้หลากหลาย เช่น ชั้นนอกของสายเคเบิล แผ่นพีวีซีแข็งทึบแสง ท่อแข็ง หนังเทียม และหัวฉีด
สารคงสภาพเกลือโลหะ: สารคงตัวเกลือโลหะผสมเป็นสารประกอบรวมหลายชนิด ซึ่งโดยทั่วไปจะออกแบบตามการใช้งานและผู้ใช้งานเฉพาะของ PVC สารคงตัวชนิดนี้มีวิวัฒนาการมาจากการเติมแบเรียมซัคซิเนตและกรดปาล์มแคดเมียมเพียงอย่างเดียว ไปสู่การผสมทางกายภาพของสบู่แบเรียม สบู่แคดเมียม สบู่สังกะสี และฟอสไฟต์อินทรีย์ เข้ากับสารต้านอนุมูลอิสระ ตัวทำละลาย สารขยาย พลาสติไซเซอร์ สี สารดูดซับรังสียูวี สารเพิ่มความขาว สารควบคุมความหนืด สารหล่อลื่น และกลิ่นสังเคราะห์ ด้วยเหตุนี้ จึงมีปัจจัยหลายประการที่สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของสารคงตัวขั้นสุดท้าย
สารคงสภาพโลหะ เช่น แบเรียม แคลเซียม และแมกนีเซียม ไม่สามารถป้องกันสีเดิมของวัสดุ PVC ได้ แต่สามารถทนความร้อนได้ยาวนาน วัสดุ PVC ที่ผ่านการคงสภาพด้วยวิธีนี้ จะเริ่มมีสีเหลือง/ส้ม จากนั้นจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และสุดท้ายจะกลายเป็นสีดำหลังจากถูกความร้อนอย่างต่อเนื่อง
สารคงสภาพแคดเมียมและสังกะสีถูกนำมาใช้ครั้งแรกเนื่องจากมีความโปร่งแสงและสามารถคงสีเดิมของผลิตภัณฑ์พีวีซีได้ ความคงสภาพความร้อนในระยะยาวของสารคงสภาพแคดเมียมและสังกะสีนั้นแย่กว่าสารคงสภาพแบเรียมมาก ซึ่งมักจะเสื่อมสภาพลงอย่างรวดเร็วโดยแทบไม่มีร่องรอยหรือไม่มีเลย
นอกจากปัจจัยอัตราส่วนของโลหะแล้ว ผลของสารคงตัวเกลือโลหะยังเกี่ยวข้องกับสารประกอบเกลือ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อคุณสมบัติต่างๆ ดังต่อไปนี้: ความลื่นไหล ความคล่องตัว ความโปร่งใส การเปลี่ยนสีของรงควัตถุ และเสถียรภาพทางความร้อนของพีวีซี สารคงตัวโลหะผสมที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ 2-เอทิลคาโปรเอต ฟีโนเลต เบนโซเอต และสเตียเรต ด้านล่างนี้คือสารคงตัวโลหะผสมหลายชนิดที่พบบ่อย
สารคงตัวของเกลือโลหะใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนและผลิตภัณฑ์ PVC อ่อนโปร่งใส เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร สินค้าอุปโภคบริโภคทางการแพทย์ และบรรจุภัณฑ์ยา
เวลาโพสต์: 11 ต.ค. 2566