Соединения Sn4+, преимущественно строения R2SnX2, где R - метил, бутил, октил, бензил и т. п., а Х - карбокси-, алкокси-, меркапто- и некоторые другие заместители, являются высокоэффективными стабилизаторами. Оловоорганические стабилизаторы (ООС) применяются в тех случаях, когда требуется, например, отличная прозрачность изделий в сочетании с высокой термостойкостью; часто они выполняют функции свето-, механо- и биохимических стабилизаторов, пластификаторов и др.
Следует отметить, что работа с ООС связана с рядом трудностей технологического характера, обусловленных часто их недостаточной совместимостью, склонностью к выпотеванию, необходимостью специального подбора лубрикантов, выделением в некоторых случаях летучих продуктов с неприятным запахом.
Стабилизирующее действие.
Многофункциональность действия ООС проявляется в способности связывать свободный НС1, ингибировать термо- и термоокислительный распад ПВХ, ингибировать радикальные реакции в полимере и сшивание макроцепей, блокировать активные центры роста ППС и тем самым замедлять изменение окраски при распаде ПВХ, заметно снижать и стабилизировать вязкость расплава композиций и пр.
Химическое строение.
Химическое строение ООС определяет их эффективность и токсичность. Наиболее эффективны диалкилпроизводные Sn, в первую очередь бутильные производные. Три- и .моноалкилпроизводные используются много реже, преимущественно для специальных целей.
Производные диалкилолова, содержащие атомы S, непосредственно не связанные с атомом Sn, характеризуются большей эффективностью, чем ООС с меркапто- или ненасыщенными карбоксизаместителями. Относительно менее эффективны ООС с насыщенными кислотными заместителями.
Наименее физиологически опасными признаны производные диоктил-, дибензилолова, а также моноалкилолова. В ряде стран (США, Франция, Италия, Англия, Германия и др.) они используются в качестве стабилизаторов при получении жестких упаковочных материалов для пищевых и медицинских продуктов. Например, LD50 у дилауратдиоктилолова на 5,4*10-3 кг/кг, а у ди-н-октилолово-бис-тиогликолята - на 1,4*10-3 кг/кг выше, чем у соответствующих бутильных производных. Производные дибензил-олова по токсичности сравнимы с производными диоктилолова. LD50 монобутил-трис(2-этилгексилгликолята) равна 3,5*10-3 кг/кг, тогда как у дибутилолово-бис(2-этилгексилгликолята) LD50=0,6*10-3 кг/кг. Соединения R3SnX характеризуются повышенной токсичностью, но в ряде случаев используются в качестве пестицидных добавок к ПВХ.
Оловоорганические стабилизаторы, не содержащие серу.
Оловоорганические стабилизаторы, не содержащие серу, недостаточно эффективны как ТС и обычно сочетаются с серосодержащими ООС и некоторыми синергистами (эпоксисоединения, соли жирных кислот и др.). Наиболее распространены ООС лауриновой и малеиновой кислот.
Дибутилоловодилаурат, а также диоктилоловодилаурат обладают светостабилизирующим и смазывающим действием, а как акцепторы НС1 пригодны лишь для непродолжительной переработки композиций при температуре, не превышающей 167 0С. Увеличить эффективность этой группы ТС, а следовательно, и повысить температуру переработки ПВХ можно путем сочетания алкилоловолауратов с солями жирных кислот Pb, Cd, с ТС типа диалкилоловомалеината или серосодержащих ООС эпоксисоединениями. Диоктилоловодилаурат менее эффективен и хуже совместим с ПВХ, чем бутильное производное. Возможно использование диалдилоловодилауратов для получения прозрачных изделий из пластизолей и органозолей.
Дибутилоловомалеат, а также продукты на основе диоктилоловомалеата, диоктилоловодималеата или ТС, относящиеся к этому типу, более эффективны, чем диалкилоловодилаураты. Композиции, стабилизированные этими ООС, можно перерабатывать при более высоких температурах преимущественно в жесткие прозрачные (при ограниченной концентрации) или непрозрачные изделия, к которым предъявляются повышенные требования по тону окраски. Недостаточный смазывающий эффект малеатов требует специального подбора лубрикантов. По этой же причине малеаты часто используют совместно с диалкилоловодилауратами, поэтому специально производят смешанные ТС, например бис(ди-к-алкилмонолауратолово)малеат, лауратмалеат Sn в сочетании с антиоксидантами. Применяют также оловоорганические эфиры малеиновой кислоты, например диалкилолово ди-изо-бутилмалеат, дибутилолово ди-моно-2-этилгексилмалеат, ди-изо-бутилолово-.бис-октилмалеат-стеарат; оловоорганические производные карбоновых кислот и спиртов, например дибутилмонометоксиоловометилмалеат, и др.
Оловоорганические стабилизаторы, содержащие серу.
К числу наиболее известных стабилизаторов этой группы относятся диалкилоловодиалкилмеркаптиды, в частности дибутилоловомеркаптиды и диметилоловомеркаптиды:. Интересны полимерные ООС общей формулы
[—СО—СН2—СН2—S—Sn(R)2—S-СН2—СН2—СО—О—]n (n = 4 - 8)
при использовании которых материалы не окрашиваются при контакте с соединениями Pb, Sb, Cd, Сa, как это наблюдается для большинства других серосодержащих ООС.
Эффективными ТС являются эфиры тиогликолевой кислоты. Бистиогликолевые эфиры бутилолова обладают пластифицирующим действием, что облегчает переработку ПВХ, однако они способны увеличивать хрупкость жестких материалов.
Октильные производные серосодержащих ООС (Thermolite 890) в определенных концентрациях используются для производства материалов, предназначенных для упаковки пищевых продуктов и для медицинских целей. Следует учитывать, что хотя серосодержащие ООС более эффективно защищают ПВХ при переработке, чем ООС, не содержащие серу, тем не менее они уступают последним в светостойкости. Поэтому для изготовления различных атмосферостойких термостабильных материалов применяют смеси содержащих и не содержащих серу ООС в сочетании со стабилизаторами — УФ-абсорберами, обычно производными бензотриазола.