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2025

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Resistencia a la intemperie de perfiles y tuberías de PVC

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Resina:
La resina de PVC tiene una serie de enlaces dobles y una estructura inestable, lo que la hace fácil de romper bajo el daño de la luz y el oxígeno, provocando así la decoloración del producto. La estructura inestable de diferentes resinas no es la misma, es decir, la estabilidad tampoco es la misma; por lo tanto, elegir una resina con excelente estabilidad y resistencia a la intemperie es un requisito previo para mantener la resistencia a la intemperie del producto.
Dióxido de titanio:
Además de aportar brillo y blancura al producto, el dióxido de titanio también puede absorber los rayos ultravioleta del sol para evitar y reducir la influencia de estos rayos en la superficie de perfiles y tuberías de PVC. En el mundo existen dos métodos para la producción de dióxido de titanio: el método del ácido sulfúrico y el método de oxidación. El dióxido de titanio producido mediante el método del ácido sulfúrico contiene SO4²⁻ residual, que reacciona fácilmente con el plomo presente en el producto y afecta el color de su superficie. Además, el titanio tetravalente en el polvo blanco de titanio se convierte en titanio trivalente (lo que hace que la superficie del producto se vuelva negra). El dióxido de titanio se puede clasificar en tipo anatasa y tipo rutilo según su forma cristalina. El dióxido de titanio rutilo tiene un fuerte efecto protector contra los rayos ultravioleta y una excelente resistencia a la intemperie; por otro lado, el dióxido de titanio anatasa favorece el fotoenvejecimiento del PVC, por lo que se selecciona dióxido de titanio rojo dorado en productos como tuberías y perfiles de PVC.
Estabilizador:
En el proceso de extrusión de PVC, el estabilizante actúa evitando que la cadena molecular de la resina de PVC se dañe y degrade bajo calor y cizallamiento, además de prevenir la acción de foto-oxidación y del oxígeno térmico durante el almacenamiento y uso, lo que causaría degradación. Actualmente, los estabilizantes utilizados en perfiles y tuberías incluyen principalmente sales compuestas de plomo, estabilizadores organoestánicos y estabilizadores de calcio-zinc. Las sales compuestas de plomo presentan buena estabilidad térmica, pero quedan residuos de SO4²⁻ y Cl3⁺ en el proceso. Si estos iones están en niveles demasiado altos, interactúan con el Pb²⁺ bajo la acción directa de la luz visible, generando manchas grises en la superficie; a veces aparecen también puntos amarillos mezclados con gris. Además, el Pb²⁺ que permanece en el producto reacciona fácilmente con el azufre presente en el aire, formando sulfuro de plomo negro (PbS), lo que provoca que estas áreas de la superficie del producto se oscurezcan con facilidad. Por otro lado, el estabilizante organoestánico ofrece buena estabilidad térmica y transparencia, aunque su transmitancia es casi igual a la del PVC, lo que no permite proteger eficazmente contra los rayos UV que podrían destruir los iones del PVC; por ello, su resistencia a la intemperie es inferior a la de las sales de plomo y a los estabilizadores de calcio-zinc. Únicamente añadiendo grandes cantidades de dióxido de titanio con propiedades protectoras se puede satisfacer los requisitos de resistencia a la intemperie. Los componentes principales de los estabilizadores de calcio-zinc son sales de jabón de calcio y zinc, estabilizadores auxiliares, antioxidantes y lubricantes; estos actúan como agentes estabilizantes al mismo tiempo que absorben la luz UV. Además, los estabilizadores de calcio-zinc se incorporan en gran cantidad junto con diversos tipos de antioxidantes, como el 1010 y el 1076, que ayudan a mitigar la degradación del PVC causada por la foto-oxidación y el oxígeno térmico, especialmente mejorando notablemente la resistencia inicial del PVC frente a los efectos climáticos en perfiles y tuberías.
Carbonato de calcio:
El contenido de carbonato de calcio tiene un efecto sobre la resistencia a la intemperie del producto. A mayor contenido de carbonato de calcio, menor es el contenido real de dióxido de titanio y estabilizante, lo que mejora el efecto protector del dióxido de titanio y la capacidad antioxidante y la estabilidad del estabilizante.
Agrandador:
Los más utilizados en tuberías y perfiles son el CPE y el ACR resistente al impacto. Durante la producción de CPE se genera HCl, que se recubre con partículas de CPE y se mezcla con PVC. Las moléculas sexuales, que catalizan la descomposición del PVC bajo la acción de la luz, el calor y el oxígeno, provocarán la decoloración de la superficie del producto. El ACR de impacto es un copolímero núcleo-cubierta de acrilato, que mejora la resistencia al impacto del producto al tiempo que aumenta su resistencia a la intemperie. El ACR absorbente se utiliza básicamente en todo el país como modificador de impacto.
1. El estabilizador de calcio y zinc puede producir productos rígidos con mejor resistencia a la intemperie, y es más adecuado para productos de uso exterior.
2. La resistencia a la intemperie del producto está relacionada con la cantidad de resina, dióxido de titanio, estabilizante, modificador de impacto y carbonato de calcio. Para producir productos que cumplan con los requisitos de resistencia a la intemperie, es necesario seleccionar materias primas con buen desempeño y calidad estable, y diseñarlos para satisfacer las necesidades de producción. Las formulaciones con estabilizantes de calcio y zinc, producidas bajo las mismas condiciones, presentan una mejor resistencia a la intemperie en comparación con los estabilizantes a base de organoestaño y sales de plomo.
3. La resistencia a la intemperie de los estabilizadores de calcio y zinc de diferentes sistemas es bastante diferente, lo cual está relacionado con la composición de la formulación y el contenido de antioxidantes. Por lo tanto, se recomienda a los usuarios utilizar los estabilizadores de calcio y zinc con precaución.

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