Разновидности ПВХ, их производство и применение. Кальций-цинковые и жидкие стабилизаторы

Альтернативные карбоксилаты кальция также были высоко оценены специалистами. В настоящее время доступны различные системы Ca-Zn для труб, фитингов, профилей, проводов и кабелей от таких поставщиков, как Baerlocher и Chemson. Системы твердого Ca-Zn также были разработаны для применений из PVC-Р в качестве замены жидких стабилизаторов Ba-Zn, где могли возникать проблемы с летучестью и выбросами. Также были разработаны непыльные формы продукта из-за легкой и хлопьевидной природы мыл Ca-Zn (стеаратов). Ещё одним важным событием стала замена цинка специальными органическими стабилизаторами. Большинство состабилизаторов хорошо функционируют только в присутствии цинка. Утверждается, что стабилизаторы, не содержащие цинка, имеют лучшее технологическое окно, чем Ca-Zn, хотя первоначально были также некоторые ошибочные представления о том, что цинк является «тяжёлым металлом».

Системы на органической основе разрабатываются в качестве замены свинцовых стабилизаторов для жёстких труб, фитингов, профиля и кабеля. Их безопасность была высокого оценена и некоторыми производителями промышленных трубопроводных систем из PVC-U, в частности, Georg Fischer. Органотиновые соединения главным образом основаны на алкилолове, таком как метиловые, бутильные или октильные производные, обычно смеси диалкила и моноалкила. Они могут быть далее классифицированы как меркаптиды или карбоксилаты на основе различных карбоновых кислот. Основными характеристиками оловянных стабилизаторов являются хорошая начальная и долговременная цветопередача в сочетании с отличной прозрачностью, что связано с их хорошей совместимостью. Наиболее мощными соединениями являются производные сложных эфиров тиогликолата, и они являются наиболее распространенными. Версии на основе актилов одобрены (до максимального уровня) для использования в жёстких контактах с пищевыми продуктами и в медицинских целях.

Добавки на основе малеата без серы придают превосходную светостойкость прозрачному ПВХ, используемому на открытом воздухе, но требуют особой системы смазки из-за их антисмазывающего действия. Ограничения их использования включают в себя их относительно высокую стоимость и неприятный запах (особенно для серных банок), и их использование в настоящее время осуществляется почти исключительно в изделиях из PVC-U. Эффективность оловоорганических меркаптидов зависит не только от количества металлического олова, но и от оловоорганических соединений, химического состава меркаптидных лигандов и органического совместного стабилизатора. Механизм стабилизации органотиотина широко изучен. В Северной Америке использование более дешёвых тиотинов с обратным эфиром является обычным для применений PVC-U, охватывающих трубы, профили и монтажную пену. Жидкие смешанные металлические термостабилизаторы представляют собой смесь металлических мыл или солей в сочетании с фосфорорганическими соединениями и совместными стабилизаторами в жидкой среде.

Эти материалы используются почти исключительно в применениях PVC-P. Системы на основе бария и кадмия (могут также включать цинк) доступны уже много лет благодаря их экономической эффективности в сочетании с хорошим начальным цветом и долговременной стабильностью. Однако в Европе их использование было добровольно прекращено в середине 2000-х годов промышленностью ПВХ из-за жёстких ограничений в отношении окружающей среды и токсичности в отношении кадмия. Стабилизаторы на основе кадмия по-прежнему используются в некоторых районах США и Азиатско-Тихоокеанского региона, но подвергаются всё большему вниманию со стороны органов здравоохранения и защиты окружающей среды.

Системы на основе Ba-Zn в настоящее время занимают основную долю рынка для стабилизации PVC-P в Европе благодаря обширной разработке рецептур, основанной на увеличении содержания бария и важной роли новых и существующих органических стабилизаторов. Одной из проблем, связанных с жидкими стабилизаторами, является выделение летучих компонентов (фенола из органофосфита, растворителя и т. д.) во время обработки и конечного применения, например, напольных и настенных покрытий. Аналитические методы теперь доступны для обнаружения летучих органических соединений (ЛОС) и, таким образом, влияют на развитие стабилизатора. Новая органофосфитно-цинковая технология была также введена для улучшения этой характеристики.

Традиционно менее эффективные в качестве термостабилизатора Ca-Zn тем не менее также не ушли в прошлое. Была проведена большая работа по разработке более сложных и более эффективных термостабилизаторов на основе Ca-Zn. Это случилось из-за озабоченности контролирующих организаций по поводу бария как тяжёлого металла, хотя нет никаких доказательств его вреда для здоровья или окружающей среды. В дополнение к дальнейшей разработке рецептур были продвинуты сложные полифосфаты, новые промежуточные соединения Ca-Zn и новая технология стабилизации на основе кальция. K-Zn стабилизаторы («кикеры») используются главным образом для активации разложения вспенивающих агентов (азодикарбонамидов) для пены ПВХ. Альтернативным подходом была разработка модифицированных азодикарбонамидов, включающих систему активатора.