A degradação do PVC é causada principalmente pela decomposição dos átomos de cloro ativos na molécula sob aquecimento e oxigênio, resultando na produção de HCl. Portanto, os estabilizadores térmicos para PVC são principalmente compostos que podem estabilizar os átomos de cloro nas moléculas de PVC e prevenir ou absorver a liberação de HCl. R. Gachter et al. classificaram os efeitos dos estabilizadores térmicos como preventivos e corretivos. Os primeiros têm a função de absorver HCl, substituir átomos de cloro instáveis, eliminar fontes de ignição e prevenir a oxidação espontânea. Os segundos, do tipo corretivo, visam adicionar estrutura ao polieno, reagir com as partes insaturadas do PVC e destruir os carbocátions. Especificamente, da seguinte forma:
(1) Absorver o HCl extraído do PVC para inibir sua atividade autocatalítica. Produtos como sais de chumbo, sabões metálicos de ácidos orgânicos, compostos organoestânicos, compostos epóxi, aminas, alcóxidos metálicos e fenóis, e tióis metálicos podem reagir com o HCl para inibir a reação de dessulfurização do PVC.
Eu (RCOO) 2+2HCl MeCl+2RCOOH
(2) Substituir ou eliminar fatores instáveis, como átomos de cloreto de alila ou átomos de cloreto de carbono terciário em moléculas de PVC, e eliminar o ponto de iniciação da remoção de HCl. Se os átomos de estanho dos estabilizadores orgânicos de estanho se coordenarem com os átomos de cloro instáveis das moléculas de PVC, e os átomos de enxofre no estanho orgânico se coordenarem com os átomos de carbono correspondentes no PVC, os átomos de enxofre no corpo de coordenação substituem os átomos de cloro instáveis. Quando o HCl está presente, a ligação de coordenação se rompe e o grupo hidrofóbico se liga firmemente aos átomos de carbono nas moléculas de PVC, inibindo assim reações adicionais de remoção de HCl e formação de ligações duplas. Entre os sabões metálicos, o sabão de zinco e o sabão de potássio têm a reação de substituição mais rápida com átomos de cloro instáveis, o sabão de bário é o mais lento, o sabão de cálcio é mais lento e o sabão de chumbo fica em um ponto intermediário. Ao mesmo tempo, os cloretos metálicos gerados têm graus variáveis de efeito catalítico na remoção de HCl, e sua intensidade é a seguinte:
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) é adicionado às ligações duplas e ligações duplas coconjugadas para prevenir o desenvolvimento de estruturas de polieno e reduzir a coloração. Sais ou complexos de ácidos insaturados possuem ligações duplas, que sofrem uma reação de adição de dieno com moléculas de PVC, rompendo assim sua estrutura covalente e inibindo a mudança de cor. Além disso, o sabão metálico promove a transferência de ligações duplas ao substituir o cloreto de alila, causando danos à estrutura do polieno e, consequentemente, inibindo a mudança de cor.
(4) Capturar radicais livres para prevenir a oxidação automática. Se a adição de estabilizadores térmicos fenólicos pode bloquear a remoção do HCl, é porque os radicais livres de átomos de hidrogênio fornecidos pelos fenóis podem se ligar aos radicais livres macromoleculares do PVC degradado, formando uma substância que não reage com o oxigênio e tem um efeito de estabilização térmica. Este estabilizador térmico pode ter um ou vários efeitos.
Data da publicação: 29/03/2024
