열안정제
열 안정제는 PVC 수지의 분해를 방지하거나 완화해야 합니다. 제제에서 열안정제 종류의 선택은 일반적으로 제품의 요구사항에 따라 달라집니다. 예를 들어:
납염 안정제는 주로 경질 제품에 사용됩니다. 납염 안정제는 열 안정성이 좋고, 전기적 특성이 뛰어나며, 가격이 저렴합니다. 그러나 독성이 강하고 제품을 오염시키기 쉬우며 불투명한 제품만 생산할 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 복합 안정제가 많이 등장하여 단일 구성 안정제를 대체할 위험이 있습니다. 복합 안정제의 특징에는 제조 기업을 위한 강력한 전문화, 최소한의 오염 및 단순화된 처리가 포함됩니다. 그러나 통일된 표준이 없기 때문에 다양한 제조업체의 복합 안정제 간의 차이가 상당합니다.
바륨-카드뮴 안정제는 성능이 좋은 열 안정제 유형입니다. 그들은 PVC 농업용 필름에 널리 사용됩니다. 일반적으로 바륨-카드뮴 아연 및 유기 인산염은 항산화제와 함께 사용됩니다.
칼슘-아연 안정제는 식품 포장, 의료 기기 및 의약품 포장에 사용되는 무독성 안정제로 사용할 수 있습니다. 그러나 안정성이 상대적으로 낮고 대량으로 사용하면 투명성이 떨어지며 성에가 생기기 쉽습니다.
유기주석 안정제는 우수한 성능을 가지며 PVC 경질 및 투명 제품 모두에 적합합니다. 특히, 옥틸틴은 비용이 높기는 하지만 무독성 포장 제품에 없어서는 안 될 안정제가 되었습니다.
에폭시 안정제는 일반적으로 보조 안정제로 사용됩니다. 바륨-카드뮴 및 칼슘-아연 안정제와 함께 사용하면 빛과 열 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 그들은 이주하기 쉽습니다. 기타 보조 안정제에는 폴리올과 유기 인산염이 포함됩니다.
최근에는 희토류 안정제와 하이드로탈사이트 기반 안정제도 등장했다. 희토류 안정제는 가공 성능이 뛰어난 것이 특징인 반면, 하이드로탈사이트는 무독성 안정제입니다.
열안정제 선택 원칙
경질 PVC 제제에서 가소제 함량이 낮거나 없을 경우 안정제의 양을 그에 맞춰 늘려야 우수한 안정성을 얻을 수 있습니다.
(1) 불투명 경질 제품은 일반적으로 제3황산납과 제2인인산납을 사용하며, 총 3~5부 첨가하여 2:1 또는 1:1의 비율로 함께 사용하면 시너지 효과가 있습니다. 대안으로, 요즘에는 복합 납 안정제가 일반적으로 사용됩니다.
(2) 투명경질제품에는 납염을 사용하지 않는다. 대신 Pb, Ca 이외의 금속 비누 안정제와 유기 주석, 유기 안티몬, 희토류 안정제가 일반적으로 선택됩니다. 금속비누안정제는 3~4부, 유기주석안정제는 1~1.5부 첨가한다.
연질 PVC 및 PVC 페이스트 제품 제제의 경우 가소제 함량이 높고 가공 온도가 낮으므로 안정제의 양을 적절하게 줄일 수 있습니다.
(1) 불투명 유연제품은 일반적으로 납염(1~2부)과 금속비누(1~2부)를 혼합하여 사용한다.
(2) 반투명 유연제품은 일반적으로 여러 개의 금속 비누를 조합하여 2~3개 부품을 추가하여 사용합니다.
(3) 투명 유연제품은 일반적으로 유기주석(0.5~1부)과 금속비누(1~2부)를 혼합하여 사용한다. 대안으로 유기 안티몬과 희토류 안정제가 유기 주석을 대체할 수 있습니다.
무독성 PVC 제제에서 열 안정제 선택은 다음과 같습니다.
(1) 납염 안정제는 피해야 한다.
(2) Pb, Cd 이외의 칼슘-아연 안정제 등의 금속비누 안정제를 선택할 수 있다.
(3) 무독성 유기 주석 안정제를 선택할 수 있습니다.
(4) 유기 안티몬 및 희토류 안정제를 선택할 수 있습니다.
(5) 보조 안정제에 무독성 에폭시 안정제를 선택할 수 있습니다.
1차 안정제의 시너지 효과: PVC 제제에서는 서로 다른 1차 안정제가 시너지 효과를 갖기 때문에 여러 가지 1차 안정제를 함께 사용하는 경우가 많습니다.
(1) 제3염기 황산납과 제2인산납은 2:1 또는 1:1의 시너지 비율로 시너지 효과를 나타냅니다.
(2) 다양한 금속 비누는 다음과 같은 금속 비누의 열 안정성 순서와 함께 시너지 효과를 갖습니다: Cd, Zn > Pb > Ba, Ca.
(3) 금속비누와 유기주석 안정제 사이에는 시너지 효과가 있으며, 둘 다 투명 제제에 함께 사용되는 경우가 많습니다.
(4) 일부 희토류 안정제는 유기 주석과 시너지 효과가 있어 유기 주석을 대체할 때 비용이 절감됩니다.
1차 안정 장치와 보조 안정 장치 간의 시너지 효과:
(1) 금속비누 및 에폭시
(2) 금속비누 및 폴리올
(3) 금속비누 및 -디케톤
(4) 일부 희토류 및 에폭시
(5) 금속비누 및 유기인산염
열안정제를 다른 첨가제와 함께 사용할 경우 납염, 유기주석, 유기안티몬, 희토류 등 일부 안정제 자체에는 윤활성이 없으므로 제제에 윤활제를 별도로 첨가해야 합니다. 일부 안정제 자체에는 금속 비누와 같은 윤활 특성이 있으므로 제제에서 윤활제를 생략하거나 줄일 수 있습니다.
황 함유 유기 주석 안정제 및 유기 안티몬 안정제는 Pb 및 Cd 함유 안정제와 함께 사용하면 안 됩니다. 함께 사용하면 황 오염을 유발할 수 있기 때문입니다.
항산화제
PVC 제품의 산화 방지제는 가공 및 사용 중에 열과 자외선으로 인해 산화되며 이는 자유 라디칼 생성과 관련이 있습니다.
1차 항산화제의 주요 기능은 사슬을 끊는 종결 또는 자유라디칼 소거입니다. 이들의 주요 기능은 자유 라디칼과 결합하여 안정적인 화합물을 형성하고 연쇄 반응을 종결시키는 것입니다.
PVC에 사용되는 주요 항산화제는 비스페놀 A이다. 트리페닐포스페이트, 벤조일페닐이소옥틸포스페이트 등 보조 항산화제나 과산화수소 분해제도 있다. 1차 항산화제와 보조 항산화제를 함께 사용하면 시너지 효과를 발휘할 수 있습니다.
자외선 흡수제
실외에서 사용되는 PVC 제품은 민감한 파장 범위의 자외선에 민감하여 PVC 분자가 여기되거나 화학 결합이 끊어져 자유 라디칼 연쇄 반응이 발생하고 PVC 분해 및 노화를 촉진합니다. UV 저항성을 향상시키기 위해 UV 흡수제가 추가되는 경우가 많습니다.
PVC에 일반적으로 사용되는 UV 흡수제는 트리아진-5, UV-9, UV-326, TBS, BAD 및 OBS를 포함합니다. 트리아진-5이 효과가 가장 좋지만 필름에 약간의 노란색을 부여합니다. 소량의 프탈로시아닌 블루를 첨가하면 이 현상이 개선될 수 있습니다.
PVC 농업용 필름에는 UV{{0}}가 일반적으로 사용되며 일반적으로 0.2~0.5부 사용됩니다. 살리실산 유도체인 TBS, BAD, OBS는 효과가 경미하며, 항산화제와 함께 사용하면 우수한 내노화성을 제공합니다.
불투명한 제품의 경우 일반적으로 마스킹 이산화티타늄을 첨가하여 내후성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이때 자외선 흡수제를 첨가하게 되면 많은 양이 필요하게 되어 비용대비 효율적이지 않을 수 있다.