El cloruro de polivinilo (PVC), como uno de los plásticos de uso general- más grandes-producidos en el mundo, se usa ampliamente en la construcción, embalaje, alambres y cables, dispositivos médicos y bienes de consumo diario debido a su abundante materia prima, su bajo costo y su facilidad de procesamiento. Sin embargo, la resina de PVC pura adolece de una estabilidad térmica deficiente, una resistencia al impacto insuficiente, una fluidez de procesamiento deficiente y una resistencia a la intemperie limitada durante el procesamiento y el uso, lo que requiere la adición de varios aditivos funcionales. Por lo tanto, los aditivos para PVC se han convertido en un sistema de soporte central que determina la calidad y aplicabilidad de sus productos.
Entre los muchos aditivos, los estabilizadores térmicos son de suma importancia. El PVC es propenso a la deshidrocloración durante el procesamiento térmico, lo que provoca reticulación o rotura de la cadena molecular, lo que provoca decoloración, fragilidad e incluso pérdida de usabilidad. Los jabones metálicos, los compuestos organoestaño y los estabilizadores compuestos de calcio-zinc extienden eficazmente el tiempo de estabilidad térmica de la resina al absorber o neutralizar el cloruro de hidrógeno generado, reemplazar átomos de cloro inestables o bloquear reacciones en cadena, asegurando la estabilidad de procesos como la extrusión, el moldeo por inyección y el calandrado.
Los plastificantes son componentes clave para mejorar la flexibilidad y la fluidez de procesamiento del PVC. Los ésteres de ftalato alguna vez se usaron comúnmente, pero con los crecientes requisitos ambientales y de salud, los ésteres de citrato, el aceite de soja epoxidado y los plastificantes de poliéster han visto ampliarse sus aplicaciones debido a su baja toxicidad y resistencia a la migración, especialmente en envases de alimentos, productos para niños y productos médicos. El tipo y la cantidad de plastificante afectan directamente la dureza, la elasticidad y el rendimiento a bajas-temperaturas del producto terminado.
Los modificadores de impacto se utilizan para superar la fragilidad del PVC rígido. Los copolímeros acrílicos, el polietileno clorado (CPE) y el copolímero de metacrilato de metilo-butadieno-estireno (MBS) pueden formar regiones micro-resistentes dentro de la matriz, absorbiendo la energía del impacto e inhibiendo la propagación de grietas, mejorando así significativamente la resistencia al impacto del producto y mejorando su confiabilidad en aplicaciones como perfiles, tuberías y láminas de puertas y ventanas.
Los auxiliares tecnológicos mejoran principalmente la fluidez y el comportamiento plastificante del PVC fundido. Los polímeros acrílicos pueden promover la fusión de partículas, reducir la viscosidad de la masa fundida y eliminar defectos superficiales como la piel de tiburón, mejorando la eficiencia de producción y el acabado de la superficie del producto, y son particularmente adecuados para la extrusión de perfiles y el moldeo por soplado de películas.
Los lubricantes se dividen en dos categorías: lubricantes internos y lubricantes externos. Los lubricantes internos reducen la fricción entre las moléculas de resina, promoviendo una plastificación uniforme; Los lubricantes externos reducen la adhesión entre materiales y superficies de equipos, asegurando un procesamiento suave y evitando el sobrecalentamiento y la descomposición. Una formulación adecuada puede evitar las fluctuaciones de calidad causadas por una plastificación deficiente o una fusión excesiva.
Además, los antioxidantes, fotoprotectores, retardantes de llama, cargas y colorantes se seleccionan según el uso previsto del producto. Los antioxidantes y fotoprotectores pueden retrasar el envejecimiento y prolongar la vida útil de los productos para exteriores; los retardantes de llama mejoran la seguridad de los materiales eléctricos y de construcción; los rellenos pueden mejorar la estabilidad dimensional y la rigidez al tiempo que reducen los costos; y los colorantes proporcionan productos con una rica expresión de color.
En general, el sistema de aditivos de PVC se caracteriza por sus diversas funciones y sus fuertes efectos sinérgicos. La combinación científica de diferentes aditivos no sólo puede compensar los defectos inherentes del PVC sino también lograr una mejora integral en el rendimiento del procesamiento, la resistencia mecánica, la durabilidad y el rendimiento ambiental y de seguridad. Con el avance de la fabricación ecológica y la demanda de alto rendimiento, los aditivos se están desarrollando hacia una baja toxicidad, una alta eficiencia y una integración multifuncional, brindando un sólido apoyo a la expansión del PVC en campos emergentes y de alta-.