¿Por qué se deben agregar estabilizadores en el procesamiento del cloruro de polivinilo? Describa el mecanismo de estabilización térmica del cloruro de polivinilo.
Respuesta: Los aditivos que pueden prevenir la degradación o la reticulación debido al calor durante el procesamiento o uso de materiales poliméricos, extendiendo así la vida útil de los materiales poliméricos, se denominan estabilizadores térmicos o, para abreviar, estabilizadores.
La temperatura de flujo del PVC es de 165 a 190 ℃ y la temperatura de descomposición es de 140 ℃. Por lo tanto, no se puede procesar sin agregar estabilizador. La adición de estabilizador aumenta la temperatura de descomposición del polímero.
El PVC es propenso a reacciones de eliminación cuando se calienta. La eliminación del HCl produce un doble enlace de yugo en la cadena principal, lo que hace que la resina se vuelva amarilla o incluso marrón. Este proceso va acompañado de escisión de cadenas, reacciones de entrecruzamiento intermolecular y reacciones de ciclación, y el HCl generado catalizará aún más la reacción de descomposición. También son catalíticas las sales de hierro y los cloruros metálicos mezclados mediante equipos de procesamiento. Por tanto, el mecanismo de acción de los estabilizadores gira en torno a eliminar estos factores. Existen principalmente los siguientes tipos de mecanismos de estabilización térmica:
(1) La mayoría de los estabilizadores son sales compuestas de ácidos y metales débiles. Son alcalinos y pueden absorber y neutralizar el HCl y reducir el efecto catalítico del HCl libre.
(2) Acoplar con PVC para evitar la eliminación de HCl.
(3) Reemplazar los átomos de cloro activo con sustituyentes más estables, como átomos de cloro en átomos de carbono terciarios y posiciones alílicas.
(4) Reaccionan con cloruros metálicos, como ésteres de fosfito (alquilo o arilo). Estos compuestos también se denominan agentes quelantes. Pueden reaccionar con cloruros metálicos para formar complejos y ya no catalizar.
(5) Destruya la estructura de doble enlace del yugo *** en la cadena para evitar la decoloración.