مثبتات الحرارة لـ PVC

مثبتات الحرارة هي إضافات أساسية تُستخدم لمنع التدهور الحراري في PVC والبوليمرات الأخرى أثناء المعالجة. تضمن هذه المثبتات متانة المنتج، اتساقه، وأداءً محسنًا عبر مجموعة واسعة من تطبيقات البلاستيك.

ما هي مثبتات الحرارة؟

مثبتات الحرارة لـ PVC هي إضافات حساسة  تمنع التدهور الحراري للبولي فينيل كلوريد (PVC) أثناء المعالجة و مدة صلاحيته. يعتبر PVC غير مستقر بشكل طبيعي في درجات الحرارة العالية ويبدأ في التدهور عند درجات حرارة تزيد عن 140°C (284°F)، مما يؤدي إلى إطلاق حمض الهيدروكلوريك (HCl) ويسبب تغير اللون، وفقدان الخصائص الميكانيكية، وعيوب السطح. تعمل مثبتات الحرارة على مواجهة هذه المشكلات، مما يضمن بقاء المادة مستقرة وفعالة. إليك دليل شامل حول مثبتات حرارة PVC:  

تطبيقات مثبتات الحرارة لـ PVC

• منع التدهور الحراري: يتحلل PVC عند تعرضه للحرارة، مما يؤدي إلى إطلاق HCl الذي  يزيد من  سرعة التدهور.  
• الحفاظ على اللون: بدون المثبتات، يتحول PVC إلى اللون الأصفر أو البني أثناء المعالجة.  
• الحفاظ على الخصائص الميكانيكية: تمنع المثبتات فقدان القوة، المرونة، والمتانة.  
• تحسين قابلية المعالجة: تسمح بمعالجة PVC في درجات حرارة أعلى دون تدهور.  

أنواع مثبتات الحرارة للبلاستيك

المثبتات القائمة على الرصاص  

• أمثلة: كبريتات الرصاص الثلاثية، فوسفات الرصاص الثنائي.  
• الفوائد: فعالة جدًا، منخفضة التكلفة.  
• العيوب: سامة، يتم التخلص منها تدريجيًا بسبب المخاطر البيئية والصحية.  
• التطبيقات: كانت تُستخدم في القديم  في الأنابيب والكابلات، ولكن استخدامها في في تراجع  

مثبتات الكالسيوم-الزنك  

• أمثلة: ستيرات الكالسيوم، ستيرات الزنك.  
• المزايا: غير سامة، صديقة للبيئة، مناسبة للتطبيقات التي تتلامس مع الغذاء.  
• العيوب: أقل فعالية قليلاً من مثبتات الرصاص.  
• التطبيقات: مقاطع النوافذ، الأنابيب، الأرضيات، والأجهزة الطبية.  

مثبتات الأورجانوتين 

• أمثلة: ميثيلتين، بوتيلتين، أوكتيلتين.  
• المزايا: استقرار حراري ممتاز وشفافية عالية.  
• العيوب: تكلفة أعلى، بعض الأنواع سامة.  
• التطبيقات: المنتجات الشفافة مثل الزجاجات والألواح.  

 مثبتات المعادن المختلطة

1.  أمثلة: الباريوم-الزنك، المغنيسيوم-الزنك.  
2. المزايا: توازن جيد بين الأداء والتكلفة.  
3. العيوب: بعض التركيبات قد تحتوي على معادن ثقيلة.  
4. التطبيقات: المنتجات المرنة مثل الكابلات والخراطيم.  

المثبتات العضوية  

• أمثلة: زيت الصويا المؤكسد (ESBO)، الفوسفيت.  
• المزايا: غير سامة، صديقة للبيئة، غالبًا ما تُستخدم كمثبتات مساعدة.  
• العيوب: فعالية محدودة كمثبتات أساسية.  
• التطبيقات: تُستخدم مع مثبتات أخرى لتعزيز الأداء.  

كيف تعمل مثبتات الحرارة؟  

1. امتصاص HCl: تحييد حمض الهيدروكلوريك المنطلق أثناء التدهور.  
2. استبدال ذرات الكلور غير المستقرة: تمنع تكوين هياكل متعددة الألون التي تسبب تغير اللون.  
3. 3. عمل مضادات الأكسدة: تمنع التدهور التأكسدي.  
4. التشحيم: بعض المثبتات تعمل أيضًا كمواد تشحيم، مما يحسن قابلية المعالجة.  

معايير اختيار مثبتات الحرارة

1.التطبيق:  

   – PVC الصلب (مثل مقاطع النوافذ، الأنابيب) يتطلب مثبتات فعالة جدًا مثل الكالسيوم-الزنك أو الأورجانوتين.  

   – PVC المرن (مثل الكابلات، الخراطيم) يمكن استخدام مثبتات المعادن المختلطة.  

2.الامتثال للوائح:  

   – التطبيقات التي تتلامس مع الغذاء والأجهزة الطبية تتطلب مثبتات غير سامة مثل الكالسيوم-الزنك.  

3.ظروف المعالجة:  

   – درجات الحرارة العالية قد تتطلب مثبتات أكثر كفاءة مثل الأورجانوتين.  

4. 4. التكلفة:

   – مثبتات الكالسيوم-الزنك فعالة من حيث التكلفة لمعظم التطبيقات، بينما مثبتات الأورجانوتين أكثر تكلفة.  

تطبيقات مثبتات الحرارة في البوليمرات

• مقاطع النوافذ: تُستخدم مثبتات الكالسيوم-الزنك على نطاق واسع لكونها غير سامة ومتينة.  
• الأنابيب والوصلات: مثبتات الرصاص (قديما) ومثبتات الكالسيوم-الزنك (حاليًا).  
• الكابلات والأسلاك: مثبتات المعادن المختلطة (مثل الباريوم-الزنك).  
• المنتجات الشفافة: مثبتات الأورجانوتين للوضوح والاستقرار الحراري.  
• الأرضيات والتغطيات الجدارية: مثبتات الكالسيوم-الزنك أو المعادن المختلطة.