מנגנון פעולת מייצב ה-PVC

פירוק ה-PVC נגרם בעיקר מפירוק אטומי כלור פעילים במולקולה תחת חימום וחמצן, וכתוצאה מכך נוצרת HCI. לכן, מייצבי חום של PVC הם בעיקר תרכובות שיכולות לייצב את אטומי הכלור במולקולות PVC ולמנוע או לאפשר את שחרור ה-HCI. ר. גכטר ואחרים סיווגו את השפעות מייצבי החום כמניעה וטיפולית. לראשון יש את הפונקציות של ספיגת HCI, החלפת אטומי כלור לא יציבים, סילוק מקורות הצתה ומניעת חמצון אוטומטי. סוג הטיפול השני נועד להוסיף למבנה הפוליאן, להגיב עם חלקים בלתי רוויים ב-PVC ולהרוס קרבוקטיונים. באופן ספציפי, כדלקמן:

(1) ספיגת HC1 המופק מ-PVC כדי לעכב את פעילותו הקטליטית העצמית. מוצרים כגון מלחי עופרת, סבוני מתכת חומציים אורגניים, תרכובות אורגניות של פח, תרכובות אפוקסי, אמינים, אלקוקסידים ופנולים של מתכת, ותיאולים מתכתיים, כולם יכולים להגיב עם HCI כדי לעכב את תגובת הדה-HC1 של PVC.

Me (RCOO) 2+2HCI MeCl+2RCOOH

(2) החלפה או ביטול של גורמים לא יציבים כגון אטומי אליל כלוריד או אטומי פחמן כלורי שלישוניים במולקולות PVC, וביטול נקודת ההתחלה של הסרת HCI. אם אטומי הבדיל של מייצבי בדיל אורגניים מתואמים עם אטומי הכלור הלא יציבים של מולקולות PVC, ואטומי הגופרית בבדיל אורגני מתואמים עם אטומי הפחמן המתאימים ב-PVC, אטומי הגופרית בגוף הקואורדינציה מחליפים באטומי כלור לא יציבים. כאשר HC1 נוכח, קשר הקואורדינציה מתפצל, והקבוצה ההידרופובית נקשרת בחוזקה לאטומי הפחמן במולקולות PVC, ובכך מעכבת תגובות נוספות של הסרת HCI ויצירת קשרים כפולים. מבין סבוני המתכת, לסבון אבץ ולסבון סיר יש את תגובת ההחלפה המהירה ביותר עם אטומי כלור לא יציבים, סבון בריום הוא האיטי ביותר, סבון סידן איטי יותר, וסבון עופרת נמצא באמצע. יחד עם זאת, לכלורידים המתכתיים שנוצרים יש דרגות שונות של השפעה קטליטית על הסרת HCI, וחוזקם הוא כדלקמן:

ZnCl>CdCl>>BaCl, CaCh>R2SnCl2 (3) מתווסף לקשרים כפולים ולקשרים כפולים מצומדים כדי למנוע התפתחות של מבני פוליאנים ולהפחית צביעה. מלחי חומצה בלתי רוויים או קומפלקסים הם בעלי קשרים כפולים, שעוברים תגובת חיבור דיאן עם מולקולות PVC, ובכך משבשים את המבנה הקוולנטי שלהם ומעכבים שינוי צבע. בנוסף, סבון מתכת מלווה בהעברת קשרים כפולים תוך החלפת אליל כלוריד, מה שגורם נזק למבנה הפוליאן ובכך מעכב שינוי צבע.

(4) לכידת רדיקלים חופשיים כדי למנוע חמצון אוטומטי. אם הוספת מייצבי חום פנוליים יכולה לחסום את הסרת ה-HC1, הסיבה לכך היא שהרדיקלים החופשיים של אטום המימן המסופקים על ידי פנולים יכולים להיצמד לרדיקלים החופשיים המקרומולקולריים של PVC המתפרקים, וליצור חומר שאינו יכול להגיב עם חמצן ובעל אפקט ייצוב תרמי. מייצב חום זה יכול להיות בעל השפעה אחת או יותר.