سرویس ترجمه انجمن لوله و اتصالات پی وی سی: 

برای دسترسی به بخش اول مقاله اینجا را کلیک کنید.

استابلایزرهای قلع

استابلایزرهای قلع عملکرد و رنگ عالی را ارائه می دهد و در برنامه های مختلف استفاده می شود.مرکاپتواتانولات قلع، مرکاپتو استر(TME) برپایه مونوآلکیل قلع و آنتی اکسیدانتها بر کنترل رنگ و رنگ اولیه تاثیر می گذارد. درحالی که محتوای قلع، محتوای گوگرد و صابون های کلسیم مسئول پایداری حرارتی است.

این طبقه از محصولات عمده ی استابلایزرهای مورد استفاده در آمریکای شمالی و آمریکای مرکزی بیش از 50 سال برای پایداری همه لوله ها و اتصالات است.استابلایزرهای قلع بر روان کنندگی تاثیر نمی گذارد، بنابراین لازم است از سیستم روان کنندگی مناسب برای دستیابی به رفتار رئولوژیکی مناسب استفاده شود.

استابلایزرهای COS

 سیستم های COS را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• استابلایزرهای کلسیم/ زینک
• استابلایزرهای پایه آلی

استابلایزرهای کلسیم/ زینک

استابلایزرهای کلسیم- زینک پایداری حرارتی خوب و رنگ اولیه عالی را ارائه می دهند و برای دستیابی به عملکرد عالی در تولید لوله های با قطر بزرگ مناسب است و برای تماس با مواد غذایی در اتحادیه اروپا و کشورهای دیگر مورد تایید قرار گرفته است.

صابون های روی، آنتی اکسیدان ها و استابلایزرهای کمکی آلی(مانند پلی اول ها و دی کتون ها)مسئول رنگ اولیه و کنترل رنگ هستند. پایداری حرارتی  با اضافه کردن صابون های کلسیم، استابلایزهای کمکی معدنی (زئولیت ،هیدروتالکیت) و آنتی اکسیدان ها بدست می آید. رفتار رئولوژیکی تحت تاثیر  برخی از مواد اصلی به دلیل خاصیت ذاتی روانکاری صابون های روی قرار می گیرد( به عنوان مثال استئارات روی دارای اثر روان کنندگی خارجی عالی است).

استابلایزرهای آلی

استابلایزرهای بر پایه آلی رفتار اکستروژن خوب، پایداری گرمایی عالی و حفظ رنگ نسبتا خوب ارائه می دهد. برخی از استابلایزرهای پایه آلی ( محصولات XO) برای لوله های رنگی تیره توصیه می شود و برخی دیگر (محصولات XOB) برای لوله های با رنگ روشن پیشنهاد می شود.

پرکلرات ها، مشتقات اوراسیل، آنتی اکسیدان ها و استابلایزرهای کمکی آلی مواد اصلی برای فراهم آوردن  عملکرد مورد نیاز  برای رنگ اولیه و کنترل و تثبیت رنگ است. درحالی که صابون های کلسیم، صابون های فلزی، استابلایزرهای کمکی معدنی(زئولیت و هیدروتالکیت) و آنتی اکسیدان ها  برای فراهم آوردن ثبات حرارتی مناسب استفاده می شود.

پایداری استابلایزرها

یکی از پنج چالش اصلی وینیل پلاس این است که صنایع وینیل اروپا را مجبور به بررسی استفاده از افزودنی های  PVC و حرکت به سمت سیستم های پایدار کرد. بنابراین یک رویکرد ارزیابی جامع ایجاد شد که قادر به ارزیابی سطح پایداری افزودنی های مورد استفاده در کاربردهای مختلف  PVC (سخت و انعطاف پذیر)است.

 EPDPlusتصویر بزرگتری از توسعه پایداری فراتر از عناصری که در قوانین در نظر گرفته شده است را تضمین می کند. این شامل دسته بندی ها و شاخص هایی است که به طور خاص چهار اصل پایداری TNS است و بیان می کند که در این جامعه پایدار به طور سیستماتیک

1- غلظت مواد استخراج شده از پوسته زمین
2- غلظت مواد تولید شده توسط جامعه
3- تخریب به معنای فیریکی

افزایش نمی یابد و در آن جامعه مردم در شرایطی قرار نمی گیرند که ظرفیتشان برای برآورده ساختن نیاز ها تحلیل رود

در مورد استابلایزرها برای لوله ها تصویر زیر یک مثال کاربردی از اصل پایداری TNS را نشان می دهد( هر چه امتیاز بالاتر باشد، اصل بهتر برآورده می شود)

 برخلاف سرب، استابلایزرهای COS( کلسیم –زینک و پایه آلی) و استابلایزرهای قلع هر دو در سطح بالایی از پایداری هستند و دارای ویژگی های مختلف در عملکرد در هر یک از اصول TNS هستند.دو مثال زیر این مفهوم را با توجه به استابلایزرهای تجاری COS نشان می دهد.

اصول پایداری TNS برای استابلایزرهای لوله (امتیازبالاتر باشد اصل بهتر برآورده می شود)

فرمولاسیون برای استابلایزرهای سرب، قلع، کلسیم- زینک و استابلایزرهای آلی در کاربرد فاضلابی(phr)

امتیاز به استابلایزرها براساس معیارهای زیر تعلق می گیرد:

اصل1- نسبت فرسایش انسانی به فرسایش طبیعی به این صورت است:

 SN>Pb>Zn>>Ca/Si/AI اما باید با توجه به وزن فلز در استابلایزر در نظر گرفته شود

مقدار فلزات استفاده شده در استابلایزر

اصل 2 و اصل 3: تشابه 3 سیستم بدون سرب با درنظر گرفتن تخریب و انرژی مواد معدنی مورد نیاز سیستم های فلزی، محتوای روغن های روان کننده استابلایزرهای پایه آلی و تنوع مصرف انرژی در عملکرد لجستیک

اصل 4- تشابه سیستم های قلع، پایه آلی و کلسیم- زینک به صورت مشابه خطر کمتر و بازیافت پذیری خوب را تضمین می کند. استابلایزرهای پایه سرب  در CMR هستند و خطرات بیشتری را به همراه دارد، علاوه بر این نمک های سرب در بازیافت با محصولات قلع دشوار عمل می کنند که به دلیل واکنش cross-staining با مرکاپتیدهاست

رتبه استابلایزرها در لوله نشان می دهد که پایداری لوله ها تنها تحت تاثیر استابلایزر قرار نمی گیرد بلکه ماتریس  PVC بسیار پایدار( از جمله امکان پذیر بودن مواد  PVC بازیافتی به کالای جدید PVC) سهم بیشتری ایفا می کند.

نتیجه گیری

استابلایزرهای  PVC فقط در مقادیر پایین در ترکیبات PVC حضور دارند اما موادی حیاتی برای تولید محصولات هستند و خواص خود را در کل دوره عمر محصول حفظ می کنند.

اتحادیه اروپا در سال 2015 از سرب به سمت COS  تغییر فرمولاسیون داد.

رویکرد اتحادیه اروپا جایگزینی سرب با COS در بسیاری از مناطق جغرفیایی دیگر است

قلع عمدتا در آمریکای شمالی استفاده می شود.نگرانی در مصرف وجود ندارد زیرا به دلیل کم بودن دوز مصرفی سطح پایداری خوب را تضمین می کند

مشارکت فعال انجمن های تجاری و گروه های صنعتی مانند VinylPlus  برای توسعه و به دست آوردن بهترین ویژگی های یک پلیمر ارزشمند و پایدار مانند PVC است.

همانطور که در این مقاله دیده شد، رویکرد EPDPlus نه تنها باید آنالیز عمیق تر و بیشتر در مقایسه سیستم های مختلف استابلایزر در هر محصول خاص  PVC باشد، بلکه برای ایجاد یک معیار از پایداری بین کالاهای ساخته شده از  PVC و یا مواد جایگزین که توسط TNS تعریف شده است به کارگرفته میشود.