Que sont les stabilisateurs PVC

stabilisants PVCLes additifs sont utilisés pour améliorer la stabilité thermique du polychlorure de vinyle (PVC) et de ses copolymères. Pour les plastiques PVC, une température de traitement supérieure à 160 °C entraîne une décomposition thermique et la production de HCl gazeux. Si elle n'est pas maîtrisée, cette décomposition thermique s'aggravera, ce qui influencera le développement et l'application des plastiques PVC.

Des études ont montré que si les plastiques PVC contiennent de faibles quantités de sel de plomb, de savon métallique, de phénol, d'amine aromatique et d'autres impuretés, leur traitement et leur application ne sont pas affectés. Cependant, leur décomposition thermique peut être atténuée dans une certaine mesure. Ces études favorisent la création et le développement continu de stabilisants pour PVC.

Les stabilisants les plus courants pour le PVC comprennent les organostanniques, les sels métalliques et les sels inorganiques. Les organostanniques sont largement utilisés dans la production de produits en PVC en raison de leur transparence, de leur bonne résistance aux intempéries et de leur compatibilité. Les stabilisants à base de sels métalliques utilisent généralement des sels de calcium, de zinc ou de baryum, qui offrent une meilleure stabilité thermique. Les stabilisants à base de sels inorganiques, tels que le sulfate de plomb tribasique et le phosphite de plomb dibasique, présentent une thermostabilité à long terme et une bonne isolation électrique. Pour choisir un stabilisateur PVC adapté, il est important de prendre en compte les conditions d'application des produits en PVC et les propriétés de stabilité requises. Différents stabilisants influencent les performances physiques et chimiques des produits en PVC ; une formulation et des tests rigoureux sont donc nécessaires pour garantir leur adéquation. Voici une présentation détaillée et une comparaison des différents stabilisants PVC :

Stabilisateur d'organoétain :Les stabilisants organostanniques sont les plus efficaces pour les produits en PVC. Leurs composés sont issus de la réaction d'oxydes ou de chlorures organostanniques avec des acides ou des esters appropriés.

Les stabilisants organostanniques se divisent en deux catégories : ceux contenant du soufre et ceux sans soufre. La stabilité des stabilisants contenant du soufre est exceptionnelle, mais ils présentent des problèmes de goût et de coloration croisée, similaires à ceux des autres composés soufrés. Les stabilisants organostanniques sans soufre sont généralement à base d'acide maléique ou d'esters d'acide semi-maléique. À l'instar des stabilisants à base de méthylétain, ils sont moins efficaces à la chaleur et présentent une meilleure stabilité à la lumière.

Les stabilisants organostanniques sont principalement appliqués aux emballages alimentaires et à d'autres produits en PVC transparents comme les tuyaux transparents.

Stabilisateurs de plomb :Les stabilisateurs de plomb typiques comprennent les composés suivants : stéarate de plomb dibasique, sulfate de plomb tribasique hydraté, phtalate de plomb dibasique et phosphate de plomb dibasique.

En tant que stabilisateurs thermiques, les composés de plomb n'altèrent pas les excellentes propriétés électriques, la faible absorption d'eau et la résistance aux intempéries des matériaux en PVC. Cependant,stabilisateurs de plombprésentent des inconvénients tels que :

- Ayant une toxicité ;

- Contamination croisée, notamment par le soufre ;

- Génération de chlorure de plomb, qui formera des stries sur les produits finis ;

- Rapport lourd, entraînant un rapport poids/volume insatisfaisant.

- Les stabilisants au plomb rendent souvent les produits en PVC opaques immédiatement et se décolorent rapidement après une chaleur soutenue.

Malgré ces inconvénients, les stabilisants au plomb restent largement utilisés. Ils sont privilégiés pour l'isolation électrique. Bénéficiant de leur efficacité, de nombreux produits en PVC souple et rigide sont fabriqués, tels que les couches extérieures de câbles, les panneaux rigides en PVC opaque, les tuyaux rigides, les similicuirs et les injecteurs.

Stabilisants à base de sels métalliques : Stabilisateurs de sels métalliques mixtesLes stabilisants sont des agrégats de divers composés, généralement conçus en fonction des applications et des utilisateurs spécifiques du PVC. Ce type de stabilisant est issu de l'ajout de succinate de baryum et d'acide de palme cadmium seul, puis du mélange physique de savons de baryum, de cadmium, de zinc et de phosphite organique, avec des antioxydants, des solvants, des diluants, des plastifiants, des colorants, des absorbeurs d'UV, des azurants, des agents de contrôle de la viscosité, des lubrifiants et des arômes artificiels. Par conséquent, de nombreux facteurs peuvent influencer l'effet du stabilisant final.

Les stabilisants métalliques, tels que le baryum, le calcium et le magnésium, ne préservent pas la couleur initiale du PVC, mais peuvent assurer une résistance thermique durable. Le PVC ainsi stabilisé est d'abord jaune/orange, puis vire progressivement au brun, puis finalement au noir après une exposition à une chaleur constante.

Les stabilisants au cadmium et au zinc ont été utilisés à l'origine pour leur transparence et leur capacité à préserver la couleur d'origine des produits en PVC. La thermostabilité à long terme des stabilisants au cadmium et au zinc est bien inférieure à celle des stabilisants au baryum, qui ont tendance à se dégrader complètement et brutalement, sans que cela ne se produise de signes visibles.

Outre le facteur de proportion de métaux, l'effet des stabilisants à base de sels métalliques est également lié à leurs composés salins, qui sont les principaux facteurs affectant les propriétés suivantes : pouvoir lubrifiant, mobilité, transparence, changement de couleur des pigments et stabilité thermique du PVC. Voici quelques stabilisants métalliques mixtes courants : 2-éthylcaproate, phénolate, benzoate et stéarate.

Les stabilisateurs de sels métalliques sont largement utilisés dans les produits en PVC souple et les produits en PVC souple transparent comme les emballages alimentaires, les consommables médicaux et les emballages pharmaceutiques.