Qué son, para qué sirven y cómo elegir aditivos estabilizadores

Es importante saber que el PVC puro no se presta a casi ninguna aplicación: por esta razón, en los procesos de transformación, los aditivos siempre se agregan al PVC que protege el polímero durante el procesamiento para evitar la degradación y también permite mejorar las características de los polímeros. Producto resultante en función de su uso final.

La formulación del material se define de hecho teniendo en cuenta tres aspectos fundamentales:

– Tipo de procesamiento: el material debe ser capaz de soportar las tensiones y temperaturas involucradas en el proceso, estar en la forma correcta (mezcla seca, gránulos, látex, etc.), ser lo suficientemente estable y tener las propiedades adecuadas para el tipo de transformación;

– Aplicación final: el uso final del producto debe tenerse en cuenta: estrés, ambientes hostiles o incluso limitaciones particulares impuestas, por ejemplo, por contacto con alimentos o en el campo médico;

– Costo: aspecto siempre importante; Dependiendo de la cantidad y tipo de aditivos.

Una formulación típica, para PVC rígido, incluye resina, estabilizador térmico (evita la degradación), auxiliares de proceso (mejora las características de la masa fundida y trabajabilidad) y el lubricante. Se utiliza una base similar para PVC plastificado, pero se agregan plastificantes. Otros aditivos son tintes y rellenos. Los rellenos se insertan principalmente para reducir las cantidades de PVC para el mismo volumen y, por lo tanto, para reducir los costos, pero también afectan las propiedades al aumentar la dureza y la rigidez del producto terminado.

Un aditivo no debe evaporarse durante la transformación ni exudar hacia la superficie durante el uso del producto. Esto significa que el aditivo debe tener una baja presión de vapor a altas temperaturas y no debe precipitar o cristalizar la migración de la matriz polimérica durante el envejecimiento.

Mientras que los aditivos insolubles, como los rellenos y los pigmentos, no dan lugar a estos fenómenos de migración, por el contrario, los aditivos solubles, como los plastificantes de bajo peso molecular, son susceptibles a los fenómenos de migración tanto durante la transformación como durante el uso. , e incluso puede actuar como un vehículo para la migración de otros aditivos presentes en cantidades más pequeñas.

Echemos un vistazo más de cerca a los estabilizadores

Como ya se sabe, la principal desventaja en el uso del PVC es su inestabilidad térmica; de hecho, a aproximadamente 100 ° C sufre una degradación llamada deshidrocloración, o libera ácido clorhídrico. Esto provoca una disminución de las propiedades mecánicas y una decoloración.

La transformación del PVC en artículos manufacturados siempre requiere la adición de estabilizadores térmicos que eviten y reduzcan la propagación de la degradación térmica, debido al desarrollo de ácido clorhídrico del PVC durante la fase de gelificación y procesamiento.

Además, estos productos permiten mejorar la resistencia a la luz solar, el calor y los agentes atmosféricos del producto. Finalmente, los estabilizadores tienen un fuerte impacto en las propiedades físicas de la mezcla, así como en el costo de la fórmula.

Generalmente se agregan al 1% de PVC y permanecen firmemente anclados a la matriz de polímero.

La elección del estabilizador térmico apropiado depende de varios factores: los requisitos técnicos del producto, las regulaciones vigentes y los costos. Los estabilizadores más comunes generalmente se dispersan en un coestabilizador orgánico que aumenta sus características de estabilización.

Los estabilizadores principales son: estabilizadores de estaño, estabilizadores de cadmio, estabilizadores de plomo, estabilizadores de bario / zinc, estabilizadores de Ca / Zn, estabilizadores orgánicos.

Estabilizadores Ca / Zn

Desarrollados recientemente y con gran éxito, se proponen como sustitutos válidos para los estabilizadores de plomo a nivel práctico y también a nivel económico. Su funcionamiento se basa en los mismos principios que los estabilizadores de plomo, pero, a diferencia de estos, no causan problemas ambientales o de salud en los seres humanos.

Para mejorar la eficiencia de estos sistemas de estabilización, a veces se agregan otros elementos, como los compuestos a base de aluminio o magnesio. Para algunas aplicaciones es necesario usar coestabilizantes como polioles, aceite de soja, antioxidantes y fosfatos orgánicos.

Dependiendo del tipo de sistema de estabilización, los productos finales se pueden obtener con un alto grado de transparencia, buenas propiedades mecánicas y eléctricas, excelentes propiedades organolépticas y un alto grado de impermeabilidad.

Junto con los estabilizadores de Ca / Zn, los sistemas orgánicos de calcio se están desarrollando junto con los muchos aspectos positivos: buena procesabilidad, buena estabilidad térmica debido a la ausencia de Zn (cuyo exceso podría desencadenar una degradación repentina del producto). Lados negativos como el tono de color base (tendiendo a amarillo).

Estabilizadores orgánicos

Los estabilizadores orgánicos no se consideran, hasta la fecha, como estabilizadores primarios y, aún menos, particularmente potentes. Algunos se usan debido a su baja toxicidad, otros se usan como coestabilizadores en combinación con estabilizadores primarios. Un representante particularmente importante de esta familia de lubricantes es el aceite de soja epoxidado.

El aceite de soja epoxidado está compuesto por un 10% de ácido esteárico y ácido palmítico para el resto de ácidos grasos poliinsaturados parcialmente epoxidados.

Se usa en formulaciones en cantidades que van de 2 a 5 phr dependiendo de la función que tenga. En menos de 2 phr tendrá una función coestabilizadora, en una cantidad mayor también tendrá una función lubricante.

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