پایدارکننده های بر پایه سرب  مانند سولفات سرب سه بازه(TBLS) به طور گستره برای pvc استفاده می شود، اما نگرانی در مورد سمیت این مواد منجر به تلاش هایی برای شناسایی و تجاری کردن جایگزین های غیر فلزی شده است .

در یک مطالعه که در Polvmrs & PolJwer Composites گزارش شد، رزین های اپوکسی چهار عاملی به عنوان یک استابلایزر حرارتی مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد آنها با TBLS مقایسه شد.کارایی پایدارکنندگی براساس شاخص زردی، رهاسازی HCL، جذب UV، زمان القا و تغییر در ویژگی های مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت.

P.G.Patel از مرکز اندازه گیری های پیشرفته برای تحقیقات و آزمایشات کاربردی و J.S.Parmar از دانشگاه Sardar Pate1 در هند، رزین اپوکسی تتراگلیسیدیل دی آمینو دی فنیل سولفون(TGDDS) توسط اپوکسیداسیون از 4و4 دی آمینو دی فنیل سولفون تهیه کرد. وزن اکی والان اپوکسی gr/eq120 تعیین شد و تعداد وزن مولکولی متوسط توسط GPC، 1022 بود.

برای تهیه کامپاند از دمای  c 150جهت آماده سازی نمونه های pvc که شامل 30گرم pvc،6گرم بازدارنده شعله( tricresyl phosphate)،6گرم فیلر(CaC03))،0.5 گرم روان کننده استئاریک اسید ،cm³ 12 از پلاستی سایزر(دی اکتیل فتالات) و2گرم پایدار کننده حرارتی TGDDS و یا TBLS مورد استفاده قرار گرفت(جدول 1)

یک نمونه بدون استابلایزر همچنین برای کنترل تهیه شد. تغییر در گشتاور در طول ترکیب ثبت شد و برای تعیین میزان فیوژن مورد استفاده قرار گرفت. هنگامی که از استابلایزر استفاده نشد، میزان فیوژن پایین بود اما در حضور TBLS افزایش یافت و در حضور رزین اپوکسی بالاتر شد. فیوژن سریعتر اجازه می دهد تا زمان فرایندپذیری کاهش یابد که این عمل منجر به کاهش تخریب pvc می شود.

مواد کامپاند در دمایc۫  140به صورت ورقه هایی به ضخامت mm 222.5 فشرده شد. بعد از شکل گیری، زمان القا که زمان شروع آزاد سازی هیدروکلراید است با استفاده از کاغذ PH مشخص شد. هر چه مقدار استابلایزر اپوکسی از 0 تا 2 گرم بیشتر شد، زمان القا تقریبا از 5.4 به 45 دقیقه رسید و حدود 8 برابر افزایش یافت (جدول 1). زمان القا شاخص کارایی پایدار کننده است و نشان می دهد که قدرت جذب HCL از رزین اپوکسی بسیار رضایت بخش است.

جلوگیری از آزاد سازی اولیه HCL در دماهای بالا دشوار است. هر هیدروکلراید آزاد شده به عنوان یک کاتالیست برای هیدروکلراسیون بیشتر عمل می کند که همراه با تشکیل گروه های پلی ان غیر اشباع است. این گروه ها جذب UV را حدود 300 تا nm400 نشان می دهند. با افزایش طول زنجیره پلی ان در شاخه اصلی، پیک طول موج به طرف ناحیه مرئی کشیده می شود و زرد شدن تدریجی pvc را سبب می شود.

در مطالعه حاضر، تخریب نمونه های pvc در آون درc 180 به مدت  بیشتر از 40 دقیقه توسط اسپکتروسکوپی uv و تعیین شاخص زردی با استفاده از کامپیوترهای  تطبیق رنگ دنبال شد. نمونه های حاوی 2 گرم TGDDS جذب uv در حدود nm325 را نشان داد. وقتی مقدار TGDDS کاهش می یابد، شدت و طول موج جذب uv افزایش می یابد و به حدود nm350 برای نمونه بدون استابلایزر می رسد.

YI(شاخص زردی) با همه فرمولاسیون ها افزایش می یابد اما بعد از گذشت 40 دقیقه برای فرمولاسیون حاوی اپوکسی در مقایسه با نمونه های حاوی TBLS و بدون پایدار کننده به طور قابل توجهی  کاهش می یابد.(جدول 1)

علاوه بر این خواص مکانیکی مانند استحکام کششی، ازدیاد طول و سفتی حلقوی در حضور ترکیبات اپوکسی بهبود می یابد. بنابراین از این مطالعه نتیجه می شود که رزین های اپوکسی چند عاملی در پایداری pvc در مقابل دی هیدرو کلراسیون  در فرایند پذیری و استفاده، در مقایسه با استابلایزرهای TBLS معمولی کاراتر است.

تهیه و ترجمه: شادی حقدوست (کارشناس انجمن تولیدکنندگان لوله و اتصالات پی وی سی)