PVC의 열화는 주로 가열 및 산소 조건에서 분자 내 활성 염소 원자가 분해되어 HCl이 생성되는 데서 비롯됩니다. 따라서 PVC 열안정제는 주로 PVC 분자 내 염소 원자를 안정화하고 HCl의 방출을 방지하거나 수용하는 화합물입니다. R. Gachter 등은 열안정제의 효과를 예방형과 교정형으로 분류했습니다. 예방형은 HCl 흡수, 불안정한 염소 원자 치환, 발화원 제거, 자동 산화 방지 등의 기능을 합니다. 교정형은 폴리엔 구조에 첨가되어 PVC의 불포화 부분과 반응하고 카르보양이온을 파괴하는 것을 목표로 합니다. 구체적으로는 다음과 같습니다.
(1) PVC에서 추출한 HCl을 흡수하여 자체 촉매 활성을 억제한다. 납염, 유기산 금속 비누, 유기주석 화합물, 에폭시 화합물, 아민, 금속 알콕사이드 및 페놀, 금속 티올과 같은 제품들은 모두 HCl과 반응하여 PVC의 탈HCl 반응을 억제할 수 있다.
Me(RCOO) 2+2HCI MeCl+2RCOOH
(2) PVC 분자 내의 알릴 염화물 원자 또는 3차 탄소 염화물 원자와 같은 불안정한 요소를 치환 또는 제거하여 HCl 제거 반응의 개시점을 없앤다. 유기 주석 안정제의 주석 원자가 PVC 분자 내의 불안정한 염소 원자와 배위 결합하고, 유기 주석의 황 원자가 PVC 내의 상응하는 탄소 원자와 배위 결합하면, 배위체 내의 황 원자가 불안정한 염소 원자를 치환한다. HCl이 존재할 경우, 배위 결합이 끊어지고 소수성 그룹이 PVC 분자 내의 탄소 원자와 단단히 결합하여 HCl 제거 반응 및 이중 결합 형성을 억제한다. 금속 비누 중에서 아연 비누와 철 비누는 불안정한 염소 원자와의 치환 반응 속도가 가장 빠르고, 바륨 비누가 가장 느리며, 칼슘 비누는 그보다 느리고, 납 비누는 중간 정도이다. 동시에 생성된 금속 염화물은 HCl 제거에 대한 촉매 효과가 다양하며, 그 강도는 다음과 같다.
ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3)는 이중 결합 및 공액 이중 결합에 첨가되어 폴리엔 구조의 형성을 방지하고 착색을 감소시킵니다. 불포화 산성염 또는 착물은 이중 결합을 가지고 있으며, 이는 PVC 분자와 디엔 첨가 반응을 일으켜 공유 결합 구조를 파괴하고 색 변화를 억제합니다. 또한, 금속 비누는 알릴 클로라이드를 치환하는 동안 이중 결합 전이를 동반하여 폴리엔 구조를 손상시키고 색 변화를 억제합니다.
(4) 자유 라디칼을 포착하여 자동 산화를 방지합니다. 페놀계 열안정제를 첨가하면 HCl 제거를 차단할 수 있습니다. 이는 페놀에서 제공되는 수소 원자 자유 라디칼이 분해된 PVC 고분자 자유 라디칼과 결합하여 산소와 반응하지 않고 열안정화 효과를 갖는 물질을 형성하기 때문입니다. 이 열안정제는 하나 또는 여러 가지 효과를 가질 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 3월 29일
