1. L'effet synergique des savons métalliques
Selon le mécanisme d'action des savons métalliques pour prévenir la dégradation du PVC, on peut les classer en deux catégories : les savons métalliques absorbent uniquement le HCL et inhibent son effet catalytique sur la réaction d'élimination du HCL. Les exemples les plus représentatifs sont les savons de baryum et de calcium. La stabilité thermique de ce type de métal est moyenne. Sa stabilité initiale est faible, mais après une exposition prolongée à la chaleur, la stabilité du PVC ne change pas beaucoup. Les chlorures métalliques générés lors de sa stabilisation n'ont pratiquement aucun effet catalytique sur l'élimination du HCL. Un autre type de savon absorbe non seulement le HCL, mais réagit également avec le chlorure d'allyle pour stabiliser le PVC. Les exemples les plus représentatifs sont les savons de zinc et de cadmium. Ce type de savon métallique présente de bonnes propriétés colorantes initiales, mais après une exposition prolongée à la chaleur, les produits changent brusquement de couleur. Le savon de zinc, en particulier, est extrêmement sujet à une oxydation rapide, ce qui entraîne ce que l'on appelle le phénomène de « brûlure du zinc ». En effet, les chlorures CdCl₂ et ZnCl₂ générés lors de la stabilisation des savons de zinc et de cadmium sont des acides de Lewis extrêmement puissants et agissent comme catalyseurs pour la réaction d'élimination du HCL. Compte tenu de ces caractéristiques, il est très difficile d'obtenir des résultats satisfaisants en utilisant un savon métallique seul, quel qu'il soit. L'association de savons de cadmium et de zinc hautement actifs à des savons de baryum et de calcium moins actifs permet d'améliorer la coloration initiale et la stabilité à long terme. Par exemple, lorsque du baryum est utilisé en association avec du savon de cadmium, ce dernier subit d'abord une estérification avec le chlorure d'allyle des molécules de PVC, générant du CdCl₂. Ce dernier subit ensuite une double réaction de décomposition avec le savon de baryum, régénérant ainsi le cadmium et rendant le CdCl₂ inoffensif. Le même principe s'applique aux savons de calcium et de zinc, ainsi qu'aux savons de baryum et de zinc.
2. L'effet synergique des phosphites et des savons métalliques
Lorsque les esters de phosphite sont utilisés en combinaison avec des savons métalliques, ils peuvent réagir avec les chlorures métalliques pour inhiber leur effet catalytique sur l'élimination du HCL, améliorant ainsi l'efficacité de la stabilité thermique du système.
3. L'effet synergique de la plupart des alcools et des savons métalliques
La combinaison de nombreux alcools et savons métalliques peut prolonger considérablement la période de perméabilité lors de l'élimination du HCL et inhiber la décoloration de la résine. On pense généralement que les polyols exercent un effet synergique en se complexant aux chlorures métalliques et en inhibant leur effet catalytique sur l'élimination du HCL.
4. L'effet synergique des composés β-dicétones et des savons métalliques
Les composés β-dicétones peuvent réagir avec le PVC par interaction carboalkyle, le stabilisant ainsi, mais la vitesse de réaction est lente. Utilisés en combinaison avec des systèmes tels que le calcium/zinc, la vitesse de la réaction de stabilisation peut être considérablement augmentée. L'énergie potentielle d'ionisation du savon de zinc métallique est relativement élevée. Il réagit avec le chlore d'allyle pour estérifier et stabiliser le PVC. Le ZnCl₂, sous-produit de la réaction, sert de catalyseur pour l'élimination du HCL, et sa présence est nocive. Cependant, le ZnCl₂ est également un catalyseur de carboalkylation. L'ajout de composés β-dicétones exploite précisément cet effet catalytique du ZnCl₂, permettant à la réaction de carboalkylation du chlorure d'allyle de se dérouler rapidement. L'effet synergétique des composés β-dicétones avec le baryum/zinc est similaire.
5. Effet synergique des stabilisants de terres rares et des savons de zinc
Les stabilisants à base de terres rares ont pour effet de déplacer le chlore allylique, mais utilisés seuls, les produits en PVC présentent une coloration jaune. Associés à du savon de zinc, la réaction d'échange entre le ZnCl₂ produit lors de la stabilisation du savon de zinc et les ions de terres rares génère du ReCl₃, moins nocif. De plus, les terres rares réagissent préférentiellement avec le HCL pour former des hydroxyacides chlorés de terres rares, ce qui réduit l'effet catalytique du ZnCl₂ sur l'élimination du HCL. L'association des deux composants a permis d'obtenir une meilleure coloration initiale et une stabilité à long terme significativement améliorée.
