Стабилизация экструдированных строительных ПВХ профилей — Sn,Cd, Ba, Zn, Pb и прочие

Кроме кальций-цинковых и свинцовых термостабилизаторов, которые рассматривались в газете ранее, для стабилизации строительных экструдированных ПВХ профилей широко используют так называемые оловоорганические стабилизаторы.

Они используются для этих целей уже более 40 лет, на их приготовление расходуется более 3,5% мировой добычи олова. Молекула этих веществ состоит из центрального атома олова с алкильными или кислотными группами по валентным связям. Алкилы (алкильные группы) - общее наименование одновалентных остатков (радикалов) насыщенных углеводородов алифатического ряда (алканов): метил СН 3, этил С 2Н 5, алил - С 5Н 11. Смесь таких термостабилизаторов (одно, или двухвалентных алкилов олова), с переменным процентным составом и применяется для стабилизации разнообразных строительных изделий из ПВХ. В основном применяются 2 типа Sn органических термостабилизаторов: дикарбоксильные эстеры (малеаты или карбоксилаты) и тиогликолаты (меркаптиды). Как видим,все они базируются на радикалах: метил, октил и бутил. Метильные термостабилизаторы не используются в ЕС, но в США их широко применяют для экструзии труб питьевых трубопроводов. Октильные и бутильные весьма популярны в ЕС, особенно для экструзии ПВХ профилей, к которым предъявляются повышенные требования к термостабильности, погодоустойчивости, эмиссии запаха, цветостойкости, прозрачности. Многими правительствами они разрешены к применению для экструзии ПВХ изделий для пищевой промышленности.

Также они весьма популярны для изготовления ПВХ листов, тары, пленок, трубопроводных фитингов, футляров мониторов компьютеров и телевизоров, кредитных карточек, пищевых упаковок, термоусадочной ПВХ пленки и пленки для натяжных потолков и т.п..

Промышленными нормами ЕС оловоорганические термостабилизаторы признаны опасными для здоровья, токсичными и алергенными веществами, поэтому для персонала заводов по приготовлению экструзионных ПВХ компаундов разработаны строгие меры безопасности. Октиловые и бутиловые оловоорганические термостабилизаторы разрешены к применению для экструзии ПВХ изделий для пищевой промышленности (в том числе и для непосредственного контакта с пищевыми продуктами) и трубопроводов для питьевой воды во всех странах ЕС и в США. Во Франции и в Бельгии доля их использования для экструзии питьевых ПВХ труб снижается ; там возвращаются к испытанным свинцовым термостабилизаторам. Немецкая организация контроля химпромышленности (GSF-ORTEP) в 1997 г. опубликовала официальный доклад, что оловоорганические термостабилизаторы не аккумулируются в биосфере и в человеческом теле.

Широко для этих же целей применяются и Ba/Zn термостабилизаторы экструзионных ПВХ компаундов. В основном - это смесь жидких металлических мыл на основе карбоксилатов Ba/Zn, сходных по свойствам с кальций-цинковыми термостабилизаторами. В меньшей степени, для специфических целей применяют их и в твердом виде. Этот тип также требует добавки костабилизаторов и некоторых растворителей и также дороже традиционных свинцовых. Основное применение - для экструзии пластифицированных строительных ПВХ профилей, листов, линолеумов, кровельных материалов, вспененных профилей, пленок и т.п.. За последние 15 лет этот тип почти полностью вытеснил применение для этих целей Cd/Zn термостабилизаторы. Меры предосторожности при работе с этими типами термостабилизаторов аналогичны прочим, описанным ранее.

Ba/Cd термостабилизаторы используют для своего приготовления 10% добываемого в мире кадмия (от 15000 тонн). За последние 15 лет его применение почти сошло на нет для этих целей. Тем не менее в особо ответственных оконных ПВХ профилях, мембранных высокопрочных покрытиях, пластифицированных и полужестких изделиях он еще применяется. Этот тип термостабилизаторов представляет собой смесь лауратов, или стеаратов этих металлов. В 1995 г. для экструзии оконных ПВХ профилей было использовано только 10% этого типа. Его применение для ПВХ изделий в пищевой промышленности запрещено в ЕС. С 1988 г его применение полностью запрещено в промышленности Дании, Нидерландов, Швеции. В почве, воде, воздухе всегда присутствует некоторая концентрация кадмия, но накопление мелкодисперсной фракции этого металла в организме опасно для здоровья. Надо только добавить, что в чистом виде кадмий в природе почти не встречается.

Содержание металлов в строительных ПВХ профилях:

Тип термостабилизатора:	На основе металла:	Содержание металла, %
свинцовые	Pb	0,5 - 2,5
оловоорганические	Sn	0,3 - 0,5
Кадмий-барий-свинцовые (запрещены постановлением ЕС 91/338)	Ba Cd Pb	0,1-0,2 0,1-0,3 1,0-1,8
Барий-цинковые	Ba Zn	До 0,1 Менее 0,1
Кальций-цинковые	Ca Zn	До 0,1 Менее 0,1

Использование свинца в ЕС в 1998 г.:

Применение:	% использования	Сектор промышленности
Аккумуляторы	63	Транспорт/промышленность
Пигменты, краски и компаунды	10	Строительство
Экструдированные ПВХ изделия	9	Строительство/электротехническая
Кабельная изоляция	5	Строительство/электротехническая
Сплавы	4	Электротехническая/машиностроительная, транспорт
Боеприпасы	3	Военная
Бензиновые присадки	2	Транспорт
прочее	4	Анодирование/транспорт/литье

Типы свинцовых термостабилизаторов для строительных ПВХ профилей (кроме карбоксилатов):

Тип	Содержание свинца, %
Сульфат четырехвалентного Pb	85
Cульфат трехвалентного Pb	82
Фосфит двухвалентного Pb	82
Фталат двухвалентного Pb	75
Cтеарат двухвалентного Pb	51
Основной стеарат Pb	28

Владимир КОВАЛЬ