آلية عمل مثبت PVC

يحدث تحلل PVC بشكل رئيسي بسبب تحلل ذرات الكلور النشطة في الجزيء تحت التسخين والأكسجين، مما يؤدي إلى إنتاج حمض الهيدروكلوريك. ولذلك، فإن مثبتات الحرارة PVC هي في الأساس مركبات يمكنها تثبيت ذرات الكلور في جزيئات PVC ومنع أو قبول إطلاق حمض الهيدروكلوريك. ر. جاختر وآخرون. تم تصنيف تأثيرات مثبتات الحرارة على أنها وقائية وعلاجية. الأول لديه وظائف امتصاص HCI، واستبدال ذرات الكلور غير المستقرة، والقضاء على مصادر الإشعال، ومنع الأكسدة التلقائية. يهدف النوع العلاجي الأخير إلى إضافة هيكل البوليين، والتفاعل مع الأجزاء غير المشبعة في PVC، وتدمير الكاربوكاتيونات. وتحديداً على النحو التالي:

(1) يمتص HC1 المستخرج من PVC لتثبيط نشاطه التحفيزي الذاتي. يمكن أن تتفاعل المنتجات مثل أملاح الرصاص، والصابون المعدني من الأحماض العضوية، ومركبات القصدير العضوية، ومركبات الإيبوكسي، والأمينات، وألكوكسيدات المعادن والفينولات، والثيول المعدني مع حمض الهيدروكلوريك لمنع تفاعل حمض الهيدروكلوريك في PVC.

مي (RCOO) 2+2HCI MeCl+2RCOOH

(2) استبدال أو إزالة العوامل غير المستقرة مثل ذرات كلوريد الأليل أو ذرات كلوريد الكربون الثالث في جزيئات PVC، وإزالة نقطة البدء لإزالة حمض الهيدروكلوريك. إذا كانت ذرات القصدير في مثبتات القصدير العضوي تنسق مع ذرات الكلور غير المستقرة في جزيئات PVC، وتنسق ذرات الكبريت في القصدير العضوي مع ذرات الكربون المقابلة في PVC، فإن ذرات الكبريت في جسم التنسيق تحل محل ذرات الكلور غير المستقرة. عند وجود HC1، تنقسم رابطة التنسيق، وترتبط المجموعة الكارهة للماء بقوة مع ذرات الكربون في جزيئات PVC، وبالتالي تمنع المزيد من التفاعلات لإزالة حمض الهيدروكلوريك وتكوين روابط مزدوجة. ومن بين أنواع الصابون المعدني، فإن صابون الزنك وصابون الوعاء لهما أسرع تفاعل إحلال مع ذرات الكلور غير المستقرة، وصابون الباريوم هو الأبطأ، وصابون الكالسيوم أبطأ، وصابون الرصاص في المنتصف. وفي الوقت نفسه، فإن كلوريدات المعدن المتولدة لها درجات متفاوتة من التأثير التحفيزي على إزالة حمض الهيدروكلوريك، وتكون قوتها كما يلي:

تتم إضافة ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) إلى الروابط المزدوجة والروابط المزدوجة المترافقة لمنع تطور هياكل البوليين وتقليل التلوين. أملاح أو مجمعات الأحماض غير المشبعة لها روابط مزدوجة، والتي تخضع لتفاعل إضافة ديين مع جزيئات PVC، وبالتالي تعطيل بنيتها التساهمية ومنع تغير اللون. بالإضافة إلى ذلك، يصاحب الصابون المعدني نقل رابطة مزدوجة أثناء استبدال كلوريد الأليل، مما يتسبب في تلف بنية البوليين وبالتالي يمنع تغير اللون.

(4) التقاط الجذور الحرة لمنع الأكسدة التلقائية. إذا كانت إضافة مثبتات الحرارة الفينولية يمكن أن تمنع إزالة HC1، فذلك لأن الجذور الحرة لذرة الهيدروجين التي توفرها الفينولات يمكن أن تقترن بالجذور الحرة الجزيئية الكبيرة المتحللة من PVC، وتشكل مادة لا يمكنها التفاعل مع الأكسجين ولها تأثير تثبيت حراري. يمكن أن يكون لمثبت الحرارة هذا تأثير واحد أو عدة تأثيرات.