Стабилизация ПВХ профилей : кальций, цинк или свинец?

Берусь утверждать, что принципиальной разницы для потребителя готового столярного изделия из ПВХ профилей при использовании как свинцовосодержащих, так и безсвинцовых термостабилизаторов в плане их экологической безопасности нет!

Обратные утверждения - пример недобросовестной конкуренции и спекуляция на невежестве потребителя (особенно - восточноевропейского).

Рассмотрим подробнее для чего нужны стабилизаторы в ПВХ компаунде и есть ли между ними принципиальная разница, существенная для потребителя конечного продукта - ПВХ окна.

ПВХ полимеры и изделия из них при эксплуатации подвергаются комплексу факторов неблагоприятного воздействия (температура, атмосферные кислород и озон, солнечная радиация, атмосферные загрязнения и т.п.); в результате могут изменяться механические, электрические свойства, цвет.

Принцип применения стабилизаторов в ПВХ компаундах заключается в устранении дегидрохлорирования ПВХ с образованием двойных связей С = С под действием различных факторов. Кислород атмосферы присоединяется к радикалам и препятствует сшивке макромолекул и в ПВХ образуется много кислородсодержащих групп - активаторов разложения ПВХ. Для устранения этого фактора используют стабилизаторы - антиоксиданты и антиозонаторы.

Стабилизация ПВХ достигается в этом случае введением в ПВХ компаунд акцепторов кислорода, или ингибиторов, способных обрывать цепную реакцию дегидрохлорирования ПВХ. Для этого в ПВХ компаунд вводят фенолсульфиды, вторичные ароматические амины, бисфенолы, карбоксилаты металлов и т.п. Подвижный водород этих веществ легко присоединяется к молекуле С и дегидрохлорирование (а соответственно и терморазложение ПВХ) прекращается.

Сa/Zn стабилизаторы

Использование Сa/Zn стабилизаторов в строительных экструдированных ПВХ профилях началось более 20 лет назад. Для строительных профилей используют смесь карбоксилатов Ca и Zn, особым способом добавляемую в экструзионный ПВХ компаунд при приготовлении (смешивании) ПВХ компаунда в специальных комбинированных смесителях периодического действия; (карбоксил - одновалентная атомная группа, состоящая из карбонильной и гидроксильной групп). Для снижения стоимости в состав иногда подмешивают смеси карбоксилатов Al и Mg. Но даже в этом случае термостабилизационные свойства часто бывают недостаточны для строительных ПВХ профилей и приходиться добавлять в компаунд некоторые полиоли, эпоксидированнон соевое масло, некоторые органофосфиты. Всё это ведёт к удорожанию ПВХ компаунда и применение подобных Ca/Zn термостабилизаторов позволяет получать ПВХ профили (как жёсткие, так и пластифицированные) самого широкого применения и с хорошими механическими, диэлектрическими, органолептическими свойствами и с хорошей погодостойкостью. Вследствие этого, такие ПВХ компаунды широко применяются для изготовления различных медицинских трубок, капельниц, катетеров, мешков хранения и переливания крови, жёстких и полужёстких простых и барьерных плёнок для упаковки пищевых продуктов и плодов, трубопроводов для питьевой воды и отопления и т.п. Сa/Zn термостабилизаторы повышают цену ПВХ профиля сугубо за счёт психологического фактора (потребитель ПВХ профилей знает, что, например, накопление свинца в организме опасно и поэтому не доверяет свинцовым термостабилизаторам, хотя никто, даже серьёзные химики, не могут объяснить, как свинец в связи с сильным радикалом - карбоксилатом и в составе ПВХ компаунда может угрожать его здоровью). Но рынок не терпит пустоты, и производители предлагают любые ПВХ профили, которые можно стабилизировать чем угодно, если только покупатель готов платить больше. К слову сказать, и ПВХ, как главный полимер для строительных профилей выбран только по причине стоимости.

Многие полимеры превосходят его по многим параметрам, есть полипропиленовые, полиамидные, углепластиковые, ММА, полисульфоновые, даже фторопластовые строительные профили и окна и сайдинг панели из них, но все они намного дороже. ПВХ - самый дешёвый полимер, удовлетворяющий требованиям к строительным профилям из пластиков.

Применение ПВХ профилей, стабилизированных Ca/Zn, становится всё популярнее в экструзии электрокабельной изоляции, труб, сайдинга и cladding панелей ("виниловая вагонка").

Эти термостабилизаторы являются комплексными и более дорогими, по сравнению с традиционными свинцовыми и металлическимии мылами из-за необходимости применять первые со специальными костабилизационными добавками. Применение таких добавок и стабилизаторов пока незначительно и разработка рецептур ПВХ компаундов для строительных профилей требует много времени и средств на научные и экспериментальные работы.

Вследствие этого, в ЕС за 1998 г. применение Ca/Zn стабилизаторов для профилей составило от общего числа: