پی وی سی یکی از پر مصرف ترین پلیمرهای جهان است، این ترموپلاستیک قیمت ارزان و از طرفی خواص مطلوبی داشته و با طراحی فرمولاسیون‌هایی آن می‌توان انواع محصولات در گسترده بسیار نرم تا بسیار سخت را تولید کرد با وجود مزیت‌ها بسیار این پلاستیک، پی وی سی از پایداری حرارتی کمی برخوردار بوده و بدون حضور پایدارکننده حرارتی قابل تولید نمی‌باشد. ترکیبات شیمیایی مختلفی به عنوان استابلایزر در پی وی سی کاربرد دارند اما در پی وی سی سخت یا UPVC  عمدتا  از استابلایزر پایه سرب، قلع و کلسیم/زینک استفاده می‌شود. در مواردی چون دیوارپوش، پانل و پروفیل‌هایی که در تماس با انسان مواد غذایی نیستند استابلایزر پایه سرب به علت قیمت پایین و کارایی بالا ترجیح داده می‌شود. از طرفی پروفیل‌های ساده، دیوارپوش و پانال‌ها محصولات رقابتی هستند و قیمت استابلایزر در فرمولاسیون آنها تاثیر گذار است و عموما تولیدکنندگان آن به دنبال استابلایزر اقتصادی هستند.

ویژگی یک استابلایزر ایده‌آل پی وی سی

1-روان کنندگی خوب و پخت عالی

2-ایجاد سطح صاف و یکنواخت

3-پاسخ خوب در آزمون‌های کنترل کیفی

4-بهبود شرایط فرآیندی

5-نداشتن plate-out ، نسبت صحیح از روان کننده در آن

استابلایزر سرب و کاربرد آن در پی وی سی 

بیش از 100 سال از معرفی پلیمر پی وی سی می گذرد، این پلیمر همه کار در بسیاری از کاربردهای روزمره انسان و کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال در پلیمر پی وی سی پیوندهای کلر-کربن ضعیفی وجود دارند که در اثر حرارتی ناشی از فرآیند شکسته شده و باعث ایجاد گاز خورنده HCl  و مشکلات بعدی خواهند شد. برای جلوگیری از تخریب پی وی سی مواد مختلفی از جمله ترکیبات سرب، ترکیبات کلسیم/زینک، ترکیبات قلع و ... در کنار پی وی سی به میزان 2 تا 5 phr  استفاده شده که سبب پایداری حرارتی این پلاستیک می‌شوند. استابلایزر سرب از مهم ترین و پر مصرف ترین این ترکیبات است. امروزه استابلایزر سرب به صورت وان-پک تولید شده و در فرمولاسیون‌های آن با توجه به کاربرد نهایی از انواع روان کننده-استابلایزر کمکی و موارد دیگر استفاده می‌شود.

سرب یکی از پر مصرف ترین فلزات جهان است. مصرف سرب در سال 1998 در حدود 6 میلیون تن برآورد شده است. استابلایزر سرب ( از جمله ترکیباتی چون فسفات، سولفات، فتالات، استئارات سرب و...) در حدود 2 درصد از گل مصرف سرب در جهان را شامل می‌شود که خود نشان دهنده اهمیت استابلایزر سرب در اقتصاد فلز سرب می‌باشد. استابلایزر سرب به علت قیمت پایین و خواص بسیار عالی از جمله پایداری حرارتی کوتاه مدت، بلند مدت و پایداری رنگ از جمله پایدارکننده‌های پر طرفدار در صنعت pvc  بوده و با وجود اعمال محدودیت‌ها بر آن هنوز نیز بیش از 50 درصد از مصرف کل پایدارکننده‌های حرارتی را به خود اختصاص داده است. امروزه استفاده سرب در محصولات در تماس با انسان و یا غذای انسان منع شده است.

ویژگی مهم استابلایزر سرب:

مقاومت آب و هوایی خوب

مقاومت UV  بالا

قیمت پایین و سازگاری بالا

سازگاری با اکثر افزودنی‌های مورد استفاده در فرمولاسیون

نداشتن plate-out  در صورت تنظیم مقادیر صحیح روان کننده

نداشتن بو

اثر مثبت بر رئولوژی پی وی سی

محدودیت‌های استابلایزر پایه سرب

فلز سرب از جمله فلزات سنگین بوده که حضور آن در خون انسان می‌تواند سبب بروز سرطان شود و یا زمینه ساز برخی بیماری‌ها شود. لذا اکیدا توصیه شده از این ترکیبت در محصولاتی که در تماس با پوست انسان هستند و یا در تماس با غذای انسان هستند، استفاده نشود. در نتیجه این استابلایزر برای کاربردهای مثل فیلم و ورق بسته بندی، قطعات بهداشتی، بطری و ظروف غذایی و... منع شده است.

از دیگر محدودیت‌های استابلایزر سرب کاربرد این ترکیب در محصولات شفاف است. این ترکیب برای محصولات شفاف مناسب نیست. همچنین این ترکیب برای فرمولاسیون‌های پی وی سی امولسیون نیز توصیه نشده است.

برندهای تولید کننده استابلایزر سرب

از جمله برندهای مهم تولید کننده استابلایزر سرب، برند Reagens، برند Baerlocher و برند Akdeniz Chemson می‌باشند.

استابلایزر کلسیم/زینک و کاربرد آن در پی وی سی 

استابلایزر کلسیم/زینک از جمله پایدارکننده‌های حرارتی مهم پی وی سی هستند که در 25 سال اخیر و به علت ممنوعیت استفاده از ترکیبات سرب از محبوبیت بیشتری برخوردار شده اند. استابلایزر کلسیم/زینک عدمتا از نمک کربوکسیلات کلسیم و روی با نسبت مشخص و همچنین کمک استابلایزر و آنتی اکسیدان تشکیل شده است. استفاده از استابلایزرهای کلسیم/زینک در دهه گذاشه با مشکلاتی از جمله سخت بودن فرآیند تولید و تنظیم فرمولاسیون برخوردار بوده ولی با پیشرفت فرمولاسیون این پایدارکننده‌ها رفته رفته مشکلات رفع شد به طوری که این استابلایزرها در 5 سال اخیر برای انواع لوله بهداشتی، ورق بهداشتی و سیم و کابل استفاده شده و با رضایت تولیدکننده همراه بوده است.

ویژگی مهم استابلایزر کلسیم/روی

-پایدار حرارتی خوب و منعطف: استابلایزر کلسیم/زینک با توجه به نوع مواد به کار رفته در آن می‌توانند دارای پایداری حرارتی متوسط تا بسیار بالا باشند و از این نظر محدودیتی ندارند.

-استابلایزر کلسیم/زینک دارای مقاومت آب و هوایی بالایی هستند.

-به نسبت به سایر استابلایزرهای بهداشتی و شفاف از جمله استابلایزر قلع، پایدارکننده کلسیم/زینک قیمت بهینه ای دارند.

-سازگاری خوب با پی وی سی و قابلیت پخش شدن عالی در آن

نکات فنی مهم استابلایزر کلسیم/زینک

استابلایزر کلسیم/زینک از جمله پایدارکننده‌های پی وی سی می‌باشد که در 25 سال گذشته رواج بیشتری یافته است. به طوری که در اروپا و ترکیه مصرف استابلایزر کلسیم/زینک از حدود 18 هزار تن به 56هزار تن از سال 2000 تا 2007 افزایش یافته است. گریدهای نوین استابلایزر کلسیم/زینک از پایداری حرارتی بالایی برخوردار بوده و می‌توانند به راحتی با استابلایزرهای پایه سرب در اکثر کاربردها رقابت کنند. استابلایزر کلسیم/زینک هم به صورت مایع و هم جامد موجود بوده و دارای خواص مطلوبی از جمله شفافیت خوب،  بهداشتی بودن، خواص الکتریکی خوب می‌باشد. همچنین در صورتی که از گرید مناسب استفاده شود استابلایزر کلسیم/زینک دارای مقاومت آب و هوایی بالایی نیز می‌باشد.

فرمولاسیون و مواد تشکیل دهنده استابلایزر کلسیم/زینک

استابلایزر کلسیم/روی عمدتا متشکل از کربوکسیلات کلسیم و روی هستند. این مواد ممکن است گاهی با ترکیباتی چون آلومینیوم و منیزیم جهت افزایش قدرت پایدارکنندگی حرارتی ترکیب شوند. نسبت کربوکسیلات کلسیم به روی در استابلایزرهای کلسیم/زینک بسته به نوع گرید و کاربرد آن از 2.5 تا 8 متفاوت است. همچنین دمای ذوب استابلایزر کلسیم/زینک پودری نیز در محدوده 80 تا 105 درجه سانتی گراد قرار دارد.

همچنین از انواع فسفیت ترکیبات بتا-دی کتون، آنتی اکسیدان و ... به منظور افزایش کارآیی ترکیبات کلسیم/زینک استفاده می‌شود.

جهت افزایش توان پایدارکنندگی حرارتی استابلایزر کلسیم زینک توصیه می‌شود، این استابلایزرهای با انواع کمک-استابلایزر از جمله ترکیبات پلی ال و روغن سویا اپوکسید همراه شوند.

استابلایزر باریم/زینک و کاربرد آن در پی وی سی

به طور کلی پایدارکننده حرارتی یا استابلایزر به منظور مقاوم کردن پی وی سی در برابر حرارت فرآیند استفاده می‌شود. بدون حضور پایدار کننده نمی‌توان از پی وی سی در تولید محصول استفاده کرد. استابلایزرها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربرد خاصی مناسب می‌باشند. استابلایزر باریم/زینک عمدتا در مواردی که نیاز به رنگ اولیه خوب، بهداشتی بودن، مقاومت حرارتی بلند مدت باشد استفاده می‌شود. استابلایزر باریم/زینک در واقع ترکیبات کربوکسیلات باریم و روی هستند که در یک نسبت مشخصی با یکدیگر ترکیب شده اند. این استابلایزرها هم به صورت مایع و هم به صورت جامد (پودری) تولید شده اند اما نوع مایع این پایدارکننده‌ها متداول تر است. این استابلایزر به عنوان یکی از جایگزین‌های ترکیبات باریم/کادمیم/زینک مطرح است.( استابلایزر بارم/کادمیم/زینک به علت دارا بودن فلز سنگین کادمیم سمی بوده و استفاده آن در محصولات بهداشتی منع شده است.) استابلایزر باریم زینک به رنگ زرد مایل به قهوه ای بوده و بدون بو می‌باشد.