یک روانکننده از دسته اسیدهای چرب با پایه شیمیایی اسید استئاریک است که به طور معمول به عنوان روانکننده داخلی با ماهیت ترکیبی (داخلی-خارجی) در فرمولاسیون PVC سخت و سایر پلیمرها استفاده میشود و اگرچه نقش اصلی آن کاهش اصطکاک بین زنجیرههای پلیمری و تسهیل جریان مذاب است، اما به دلیل ساختار شیمیایی خود، تا حدی نیز به کاهش چسبندگی به فلز و رهایی محصول از قالب کمک میکند.
نقطه ذوب این محصول در محدوده ۵۳ تا 57 درجه سانتیگراد قرار دارد که نسبت به وکسهای پلیاتیلنی با نقطه ذوب بالای ۱۰۰ درجه، فعالسازی زودهنگامی در فرآیند داشته و برای فرآیندهایی با رامپ دمای کند مانند کلندری و میکسرهای داخلی بسیار مفید است.
عدد اسیدی ۲۰۷-۲۱۱ میلیگرم KOH بر گرم، روانکنندگی قوی و کمک به فعالسازی استابلایزرهای کلسیمی-زینکی را فراهم میآورد، به طوری که اسیدهای چرب آزاد با صابونهای فلزی واکنش داده و کمپلکسهایی تشکیل میدهند که جذب HCl آزاد شده از تخریب PVC را تسهیل میکنند.
عدد صابونی شدن در محدوده ۲۰۸-۲۱۲ میلیگرم KOH بر گرم قرار دارد که نزدیکی آن به عدد اسیدی نشان میدهد محصول عمدتاً از اسیدهای چرب آزاد تشکیل شده و میزان استر در آن بسیار کم است، در حالی که عدد یدی بسیار پایین (≤۰.۵ گرم ید در ۱۰۰ گرم) بیانگر اشباعشدگی کامل، پایداری اکسیداتیو فوقالعاده بالا، مقاومت عالی در برابر زردشدگی حتی پس از حرارت طولانی یا قرار گرفتن در معرض هوا، و عدم ایجاد بوهای نامطبوع ناشی از اکسیداسیون میباشد.
رنگ Hazen ≤۶۰ نشاندهنده خلوص بالا و عدم وجود ناخالصیهای رنگی بوده و رطوبت ≤۰.۲٪ نیز در حد مجاز استاندارد قرار دارد و از تشکیل حباب در محصولات اکسترود شده (به ویژه پروفیل و لوله) جلوگیری میکند.
ترکیب زنجیره کربنی متعادل این محصول با C16 (پالمیتیک) به مقدار ۵۲-۵۹٪ و C18 (استئاریک) به مقدار ۴۰-۴۴٪، باعث نقطه ذوب پایینتر نسبت به اسیدهای استئاریک با C18 بالا (مانند ۱۸۰۲ و ۱۸۴۳) و سازگاری بهتر با PVC (به دلیل قطبیت بیشتر زنجیرههای کوتاهتر) میشود.
این روانکننده طیف گستردهای از کاربردها در صنعت PVC از جمله پروفیل پنجره UPVC، لولههای PVC، ورقهای کلندری شده و قطعات تزریقی داشته و همچنین در صنایع غیرپلیمری مانند تولید لاستیک (به عنوان فعالکننده ولکانیزاسیون)، شمع، لوازم آرایشی، صابون و صابونهای فلزی (استئارات کلسیم، روی و سرب) کاربرد گسترده دارد. نقاط قوت اصلی آن شامل عدد یدی بسیار پایین (مقاومت به زردشدگی و پایداری اکسیداتیو عالی)، عدد اسیدی بالا (روانکنندگی قوی و کمک به فعالسازی استابلایزرهای Ca-Zn)، نقطه ذوب پایین (فعالسازی زودهنگام)، رطوبت استاندارد (جلوگیری از حباب)، ترکیب کربنی متعادل (سازگاری بهتر با PVC)، رنگ بسیار روشن (مناسب برای محصولات سفید)، و قیمت اقتصادی در مقایسه با روانکنندههای استری تخصصی مانند G60 و EMERLUX P1141 میباشد که آن را برای کاربردهای عمومی و حساس به هزینه به گزینهای ایدهآل تبدیل میکند.
محدودیتهای اسید استئاریک 1842 (Stearic Acid 1842)
با وجود مزایای قابل توجه Stearic Acid 1842، این محصول به عنوان یک روانکننده مبتنی بر اسید چرب، محدودیتهایی دارد که در کاربردهای حساس باید مورد توجه قرار گیرند. مهمترین محدودیت، ماهیت اسیدی و عدد اسیدی بالای آن (۲۰۷-۲۱۱) است که در دوزهای بیشتر از ۰.۵ phr باعث تخریب حرارتی زودرس، زردی و حتی سوختگی PVC میشود، در حالی که روانکنندههای استری با عدد اسیدی نزدیک به صفر، امکان مصرف تا ۳ phr را بدون خطر تخریب فراهم میکنند.
همچنین سازگاری محدود اسیدهای چرب آزاد با PVC در دمای محیط، منجر به مهاجرت تدریجی و رسوب سطحی (Blooming) در طی زمان میشود که برای محصولات دکوراتیو و سفید بسیار نامطلوب است، در حالی که استرها به دلیل سازگاری عالی، این پدیده را به حداقل میرسانند.
از نظر شفافیت نیز این محصول ضعیف عمل میکند و در دوزهای کاری باعث کدری (Haze) در فیلمها و ورقهای شفاف میشود، در حالی که G60 و P1141 برای محصولات شفاف طراحی شدهاند.
کاهش استحکام مکانیکی و افزایش شکنندگی در دوزهای بالاتر از ۰.۵ phr، پایداری حرارتی محدود در دماهای بالاتر از ۲۰۰ درجه (که منجر به تجزیه، دود و بو میشود)، و خطر تشکیل رسوب روی قالب (Plate-out) در اثر واکنش با کاتیونهای فلزی استابلایزرها، از دیگر محدودیتهای این محصول در مقایسه با استرها و وکسهای پلیاتیلن اکسیدشده با پایداری حرارتی بالاتر محسوب میشوند.
به عبارت دیگر، در حالی که Stearic Acid 1842 یک انتخاب اقتصادی و مؤثر برای PVCهای عمومی با دوز پایین (۰.۲-۰.۵ phr) و نیازهای غیر حساس به شفافیت و مهاجرت است، اما برای محصولات شفاف، قطعات تزریقی پیچیده با نیاز به دوز بالا، کاربردهای بستهبندی حساس به مهاجرت، و فرآیندهای دمای بالا، روانکنندههای استری و وکسهای اکسیدشده عملکرد بسیار برتری دارند.