El mecanismo sinérgico de los estabilizadores térmicos

Publicado porWANSYN

1.El efecto sinérgico de los jabones metálicos

Según el mecanismo activo de los jabones metálicos para prevenir la degradación del PVC, estos se pueden clasificar en dos categorías: uno solo absorbe HCL e impide su efecto catalítico en la reacción de eliminación de HCL. Los ejemplos más representativos son los jabones de bario y los jabones de calcio. La estabilidad térmica de este tipo de metal es media. Su estabilidad inicial no es buena, pero al exponerse al calor durante un tiempo prolongado, la estabilidad del PVC no cambia significativamente. Los cloruros metálicos generados durante su proceso de estabilización prácticamente no tienen efecto catalítico en la eliminación de HCL. Otro tipo no solo absorbe HCL, sino que también reacciona con cloruro de alilo para estabilizar el PVC. Los ejemplos más representativos son los jabones de zinc y los jabones de cadmio. Este tipo de jabón metálico tiene buenas propiedades de coloración inicial, pero al exponerse al calor durante un tiempo prolongado, los productos cambian de color bruscamente. En particular, el jabón de zinc es extremadamente propenso a la oxidación rápida, lo que resulta en el fenómeno conocido como "quema de zinc". Esto se debe a que los cloruros CdCl₂ y ZnCl₂ generados durante el proceso de estabilización del jabón de zinc y el jabón de cadmio son ácidos de Lewis extremadamente fuertes y actúan como catalizadores para la reacción de eliminación de HCL. Con base en las características anteriores, es muy difícil lograr resultados satisfactorios utilizando cualquier tipo de jabón metálico solo. Si se utilizan jabones de cadmio y zinc altamente activos en combinación con bario y calcio menos activos, tanto la propiedad de coloración inicial como la estabilidad a largo plazo se pueden mejorar. Por ejemplo, cuando se utiliza bario en combinación con jabón de cadmio, el jabón de cadmio primero experimenta esterificación con cloruro de alilo en moléculas de PVC, generando CdCl₂ que luego experimenta una doble reacción de descomposición con el jabón de bario, regenerando el cadmio y volviendo CdCl₂ inofensivo. El mismo principio se aplica a los jabones de calcio y zinc, así como a los jabones de bario y zinc.

2. El efecto sinérgico de los fosfitos y los jabones metálicos

Cuando los ésteres de fosfito se utilizan en combinación con jabones metálicos, pueden reaccionar con cloruros metálicos para inhibir su efecto catalítico en la eliminación de HCL, mejorando así la eficiencia de estabilidad térmica del sistema.

3. El efecto sinérgico de la mayoría de los alcoholes y jabones metálicos.

La combinación de numerosos alcoholes y jabones metálicos puede prolongar significativamente el período de permeabilidad para la eliminación de HCL y también inhibir la decoloración de la resina. Generalmente, se cree que los polioles ejercen un efecto sinérgico al formar complejos con cloruros metálicos e inhibir su efecto catalítico en la eliminación de HCL.

4. El efecto sinérgico de los compuestos de β-dicetona y los jabones metálicos

Los compuestos de β-dicetona pueden reaccionar con el PVC mediante la interacción carboalquilo, estabilizándolo, pero la velocidad de reacción es lenta. Si se utilizan en combinación con sistemas como calcio/zinc, la velocidad de la reacción de estabilización puede aumentar considerablemente. La energía potencial de ionización del jabón metálico de zinc es relativamente alta. Reacciona con el cloro alílico para esterificar y estabilizar el PVC. Como subproducto, el ZnCl₂ sirve como catalizador para la eliminación de HCL, y su presencia es perjudicial. Sin embargo, el ZnCl₂ también es un catalizador para la carboalquilación. La adición de compuestos de β-dicetona aprovecha precisamente este efecto catalítico del ZnCl₂, permitiendo que la reacción de carboalquilación del cloruro de alilo se desarrolle rápidamente. El efecto sinérgico de los compuestos de β-dicetona con bario/zinc es similar.

5. Efecto sinérgico de los estabilizadores de tierras raras y los jabones de zinc

Los estabilizadores de tierras raras por sí mismos desplazan el cloro alílico, pero cuando se usan solos, los productos de PVC presentan una coloración amarillenta. Al combinarse con jabón de zinc, la reacción de intercambio entre el ZnCl₂ producido durante el proceso de estabilización del jabón de zinc y los iones de tierras raras genera ReCl₃, que es menos dañino. Además, las tierras raras reaccionan preferentemente con el HCl para formar hidroxiácidos clorados de tierras raras, lo que reduce el efecto catalítico del ZnCl₂ en la eliminación del HCl. La combinación de ambos componentes ha logrado una mejor coloración inicial y una estabilidad a largo plazo significativamente mejorada.

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