Os estabilizadores são adicionados ao PVC para permitir seu processamento e melhorar sua resistência, especialmente em aplicações externas, intempéries e envelhecimento térmico, e têm uma influência importante nas propriedades físicas dos artigos acabados em PVC. Fatores como a tecnologia de processo envolvida, requisitos técnicos do produto final de PVC, requisitos regulatórios e custo, influenciam a escolha do estabilizador usado.
Diferentes tipos de estabilizadores de PVC
Estabilizadores à base de cálcio
Os estabilizadores à base de cálcio (incluindo os de Ca-Zn) agora são amplamente utilizados em fios e cabos, em perfis técnicos e de janelas (também de espuma) e em qualquer tipo de tubo (como solo e esgoto, núcleo de espuma, pressão) canos, canos corrugados, canos de drenagem terrestre e dutos de cabos), bem como os acessórios correspondentes.
Os estabilizadores à base de cálcio também foram introduzidos na produção de filmes de calandragem rígida de PVC quando são necessárias características organolépticas aprimoradas, por exemplo, como alternativa aos mercaptídeos de estanho na aplicação de embalagens de alimentos transparentes ou como alternativa aos carboxilatos de estanho nos filmes soprados de PVC encolhíveis e para embalagem de doces. Da mesma forma, os estabilizadores à base de cálcio agora são uma alternativa aos Metais mistos líquidos (LMM) para várias aplicações flexíveis, especialmente para ambientes internos, quando requisitos rigorosos de qualidade do ar estão em vigor (consulte “Melhoria de VOC” nos estabilizadores de líquidos).
Os membros da ESPA se comprometeram a usar proativamente em seus sistemas apenas moléculas que, no conhecimento atual, não acarretam restrições futuras.
Estabilizadores líquidos
Os estabilizadores de metais mistos líquidos são usados em várias aplicações flexíveis de PVC, como: filmes calandrados; perfis extrudados; moldados por injeção, solas, calçados; mangueiras e plastissolos extrudados (pisos, revestimentos de parede, couro artificial, tecidos revestidos, brinquedos).
Os sistemas estabilizadores de metais mistos líquidos são baseados em carboxilatos Ba, Zn, Ca, Mg ou K. Em geral, metais mistos líquidos como Ba-Zn, Ca-Zn e Mg-Zn exigem a adição de co-estabilizadores, antioxidantes e organo-fosfitos para proporcionar um desempenho ideal. Os costabilizadores são geralmente transmitidos ao sistema estabilizador de metal misto líquido. Para ajustar a viscosidade, são utilizados diferentes solventes, incluindo solventes de hidrocarbonetos e plastificantes.
Os estabilizadores líquidos Ba-Zn e estabilizadores líquidos Ca-Zn substituíram com sucesso estabilizadores à base de cádmio em qualquer aplicação semi-rígida e flexível de PVC.
Os estabilizadores são formulados para atender a requisitos específicos, como boa cor inicial, estabilidade a longo prazo, boa transparência, boa capacidade de impressão, resistência às intempéries, resistência ao envelhecimento, boa compatibilidade com todos os tipos de PVC, com cargas e pigmentos. Um bom estabilizador alcança o melhor compromisso possível de todos os requisitos necessários, incluindo o custo.
Melhorias de VOC
Nos últimos anos, diferentes tecnologias foram introduzidas na indústria para melhorar as emissões de COV (compostos orgânicos voláteis) em artigos flexíveis, particularmente em relação à indústria da construção civil. Baixa emissão e baixo odor são as principais características exigidas pela indústria e as reduções de VOCs podem ser obtidas com sólidos de Ca / Zn, líquidos sem fenol e pastas. Os estabilizadores disponíveis são adequados para todos os tipos de aplicações de PVC: contato transparente, preenchido, pigmentado, técnico e com alimentos. No caso de pastas, o líquido transportado é geralmente ESBO ou plastificantes.
Estabilizadores de estanho
De longe, o maior uso para compostos de estanho é na estabilização do PVC. Ao contrário da América do Norte, onde os sistemas de estanho são usados para aplicações quase rígidas de PVC, o principal uso na Europa é para aplicações rígidas e transparentes, nas quais condições rigorosas de processamento exigem uma excelente estabilização.
Além de manter alta transparência, os estabilizadores de estanho também fornecem uma cor inicial muito boa (sem amarelecimento) e uma retenção de cores muito boa (atraso do amarelecimento). Devido ao seu mecanismo rápido e completo de estabilização, os estabilizadores de estanho também são adequados para uso em aplicações opacas e particularmente onde são necessárias cores claras ou quando os requisitos do processo são exigentes (extrusão de chapas grossas, películas para móveis). Além disso, os estabilizadores de estanho fornecem uma processabilidade muito boa, com alta capacidade de passagem e sem saída de placa.
Além disso, os estabilizadores de estanho são aprovados para uso em aplicações de contato com alimentos, aplicações de água potável e alguns estabilizadores de estanho são aprovados para uso em aplicações médicas rígidas.
Exemplos de aplicações em que os estabilizadores de estanho são amplamente utilizados são: filmes calandrados para embalagens farmacêuticas ou de alimentos, folhas como cartões de crédito, folhas e laterais, tubos e perfis extrudados, filmes soprados extrudados, acessórios para moldagem por injeção e outros artigos técnicos.
Os estabilizadores de estanho podem ser divididos em dois grupos principais, o primeiro contendo estabilizadores com ligações estanho-oxigênio e o segundo estabilizador com ligações estanho-enxofre.
O primeiro grupo são os carboxilatos de estanho, que proporcionam uma excelente estabilidade à luz e às intempéries dos produtos de PVC e encontram uso crescente, particularmente em aplicações externas. Alguns exemplos são painéis transparentes e painéis de parede dupla translúcidos para estufas. Os estabilizadores específicos desse grupo - octilestanho - ácidos - são aprovados para contato com alimentos, para a produção de filmes soprados de PVC, como embalagens de doces.
O segundo grupo é frequentemente descrito como mercaptídeos de estanho. Esses estabilizadores são altamente eficientes e permitem a produção de artigos de PVC rígido, mesmo sob condições de processamento exigentes (calandragem, extrusão e moldagem por injeção). Os mercaptídeos de estanho têm um odor característico típico característico, detectável durante o processamento e, em muitos casos, em artigos acabados em PVC. Eles mostram estabilidade à luz moderada. Os compostos mais poderosos da classe mercaptídeo são os derivados do éster de mercapto-acetato (tioglicolato) e esses são os compostos de estanho mais comuns aplicados atualmente. Os mercaptídeos de estanho são geralmente misturas de compostos di-alquil e mono-alquil estanho, cuja proporção pode ser variada para criar estabilizadores adequados com melhor desempenho, principalmente dependentes das tecnologias de processo e da aplicação final do PVC. Os grupos alquil são octil, metil e butil.
As preocupações com a saúde e o meio ambiente e as restrições às organotinas específicas usadas nas tintas antiincrustantes (TBT) geraram algumas perguntas sobre o futuro dos compostos organoestânicos. As avaliações de risco de vários compostos de organotina, incluindo estabilizadores, foram conduzidas entre 2002 e 2007. As decisões finais resultantes dessas avaliações de risco levaram a algumas restrições em aplicações específicas e esclareceram que ainda há um futuro para os estabilizadores de organotina. A maioria dos estabilizadores de organotina já foi registrada com sucesso no REACH.
Estabilizadores de chumbo - eliminados gradualmente
Tradicionalmente, compostos à base de chumbo têm sido usados em muitas partes do mundo para estabilizar o PVC rígido para o uso na indústria da construção (por exemplo, aplicações de tubos, conexões e perfis) e em PVC flexível, principalmente para fios e cabos. A lista de substâncias registradas está disponível abaixo.
Os tipos de estabilizadores de chumbo são sulfato de chumbo tetra-básico, sulfato de chumbo tri-básico, fosfito de chumbo dibásico, ftalato de chumbo dibásico, estearato de chumbo di-básico, estearato de chumbo neutro.
A relação custo / desempenho dos estabilizadores à base de chumbo e as propriedades físicas, em termos de excelente estabilidade ao calor e à luz, boa resistência elétrica, excelentes propriedades mecânicas a curto e longo prazo e baixa absorção de água, os tornaram os materiais de escolha para muitas vidas longas formulários.
No entanto, foram expressas preocupações sobre possíveis efeitos adversos do chumbo na saúde e no meio ambiente.
Portanto, a ESPA, juntamente com o compromisso voluntário VinylPlus e o EuPC (conversores europeus de plásticos) se comprometeram a substituir os estabilizadores baseados em chumbo por metas provisórias de redução de 15% até 2005 e de 50% até 2010. Desde 2000, os produtores de estabilizadores começaram a substituir o chumbo. estabilizadores à base de cálcio principalmente com estabilizadores à base de cálcio.
O compromisso de eliminar progressivamente 100% até o final de 2015 foi estendido à UE-27 em 2007 (UE-28 em 2014).
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