稀土稳定剂和铅盐稳定剂在PVC配方设计中的比较
U-PVC配方设计
U-PVC型材配方设计各类配方实例及特点:从使用的热稳定剂分类：1、有机锡稳定剂配方PVCSG-5 100份硫醇锡(京锡8113) 2-3份硬脂酸钙1-2份ACR401 1-2份CPE(35％) 8-10份活性轻钙6-8份钛白(金红石型) 4-6份PE蜡0．5-1份该配方特点：无毒，粉尘污染小，型材焊接强度高。
缺点：价格高，生产时有味，不能与使用铅盐稳定剂的PVC物料混合使用。
2、稀土稳定剂配方PVC-SG5 100份稀土复合稳定剂4-6份ACR401 1-2份CPE(35％) 8-10份活性轻钙6-8份钛白(金红石型) 4-6份PE蜡0．2-0．5份该配方特点：无毒，型材焊接强度较高。
缺点：价格较高。
3、复合铅盐稳定剂配方1PVC(K66-68) 100份复合铅SMS50011FP 5份Baerorapid 10F 1份Baerodur EST-3 8份活性轻钙5份钛白(金红石型) 5份4、复合铅盐稳定剂配方2PVC-SG5 100份复合铅(HJ-301) 5份硬脂酸0．3份ACR401 2份CPE(35％) 10份活性轻钙6份钛白(金红石型) 4份该配方特点：生产中铅污染小，加工流动性好，操作简便，价格适中。
5、铅盐稳定剂配方PVC-SG5 100份三盐3份二盐1．5份硬脂酸钙0．5份硬脂酸钡0．5份硬脂酸铅0．5份硬脂酸0．5份ACR401 2份CPE(35％) 10份活性轻钙8份钛白(金红石型) 4份氧化PE蜡0．3份石蜡0．3份该配方特点：成本低，稳定性好。
缺点：生产中易发生铅污染，配料操作麻烦。
使用的冲击改性剂有CPE和ACR两种，以上列举的均为CPE的配方，我国有许多工厂生产CPE，价格较低。
而ACR冲击改性剂在国外使用较多，特点是加工性能好，型材焊接性能好，耐老化好，价格比CPE稍高一些。
下面一例为使用ACR冲击改性剂的配方：6、ACR冲击改性剂配方PVC(K65) 100份二盐3份硬脂酸钙0．5份硬脂酸钡0．5份硬脂酸铅0．5份硬脂酸0．5份ACR K125P 0．8份ACR K175 0．5份ACRKM355P 6份活性轻钙6份钛白(金红石型) 4份PE蜡0．2份上列配方仅供参考，企业在确定自己生产配方时还要根据企业的设备能力，各种助剂的来源以及质量稳定情况和价格成本来确定。
PVC环保稳定剂及PVC配方设计概要
PVC环保稳定剂及PVC配方设计概要PVC（聚氯乙烯）是一种常用的塑料材料，具有耐候性好、耐化学腐蚀、电绝缘等优点，在建筑、医疗、汽车和电子等领域得到广泛应用。
然而，由于PVC材料在加工和使用过程中会产生有害物质，如铅、臭氧等，对环境和人体健康带来潜在风险。
为了解决这个问题，人们开发出PVC环保稳定剂，并优化PVC配方，以减少有害物质的释放。
本文将简要介绍PVC环保稳定剂的种类和作用机制，以及PVC配方设计的概要。
一、PVC环保稳定剂的种类1.有机锡稳定剂：有机锡稳定剂可以有效改善PVC材料的热稳定性和光稳定性，抑制PVC材料的降解过程。
有机锡稳定剂主要有硬脂酸锡、三辛基锡等。
2.钙锌稳定剂：钙锌稳定剂是一种环保的稳定剂，可以取代传统的铅盐稳定剂。
钙锌稳定剂主要由钙、锌和有机酸组成，不会产生有害的重金属离子，对环境友好。
3.有机锑稳定剂：有机锑稳定剂是一种对环境友好的稳定剂，可以有效抑制PVC材料的分解和衰老。
有机锑稳定剂主要有有机三氧化锑、有机锑酸酯等。
4.钙锡复合稳定剂：钙锡复合稳定剂是一种效果较好的环保稳定剂，可以在一定程度上兼具钙锌稳定剂和有机锡稳定剂的优点。
二、PVC环保稳定剂的作用机制PVC材料在加工和使用过程中，会受到高温、紫外线等外界环境的影响，从而引起分解和老化。
PVC环保稳定剂的作用机制主要有以下几个方面：1.热稳定性：PVC环保稳定剂可以提高PVC材料的热稳定性，抑制或减缓热降解反应的发生，防止PVC材料在高温条件下失去强度和耐用性。
2.光稳定性：PVC环保稳定剂可以有效吸收或反射紫外线，减少紫外线对PVC材料的损害，延缓PVC材料的老化和变黄。
3.抗氧化性：PVC环保稳定剂可以中和自由基，抑制氧化反应的进行，延缓PVC材料的老化和劣化。
4.金属离子捕捉：PVC环保稳定剂可以与金属离子形成络合物，降低金属离子对PVC材料的催化降解作用。
三、PVC配方设计的概要PVC配方的设计是为了减少PVC材料中有害物质的含量，改善PVC材料的性能和环保性。
稀土稳定剂在PVC中的应用性能
・
４・
章永化等
稀 土稳 定 剂 在 Ｐ Ｃ中 的应 用性 能 Ｖ
稀土稳定剂在 Ｐ ＶＣ 中 的 应 用 性 能
章 永化
沈
陈 守 明
杰
（ 南 理 工 大 学 高分 子 系 广 州 ５０ ４ ） 华 １ ６０
（ 东广洋高科技 股份 有 限公 司 广 州 ５ １５ ） 广 １３６
摘 要 ： 究 了一 种 新 型 稳定 剂 即 稀 土稳 定 剂 在 聚 氯 乙烯 （ Ｖ ） 工 中 的 应 用 特 点 。 研 究 表 明 ， 稀 土 稳 研 Ｐ Ｃ加 该 定 剂 具 有 优 异 的 热 稳 定 性 、 特 的 促 进 加 工 熔 融 、 联 增 容 及 内增 韧 作 用 ， 独 偶 良好 的 透 明性 、 期 有 色 性 及 估 异 初
１３ 试 样 制 备 ． 按 下 面 各 实 验 的 配 方 ， 各 组 分 母 料 分 别 与 将 Ｐ Ｃ高 速 混 合 均 匀 ， 双 辊 开 炼 机 上 混 炼 、 片 ， Ｖ 在 压 然 后 在 ＨＹ Ｗ 型 万 能 制 样 机 上制 样 。 ．
１４ 性 能 测 试 ． １４ １ 热 稳 定 性 测 试 ．． 静 态 热 稳 定 性 按 刚 果 红 法 Ｇ ／ ２ １ ．９ ２实 Ｂ Ｔ ９７１８
Ｐ Ｃ Ｓ一１０ ） 齐 鲁 石 化 产 ； Ｅ Ｖ（ ０ｏ ： Ｒ Ｃ稳 定 剂 ： 洋 广
高 科 技 股 份 有 限公 司产 ； 国产 复 合 铅 稳 定 剂 ： 州 塑 温 料 助 剂 总 厂 ； 口复 合 铅 稳 定 剂 ： 国 汉 高 公 司 ； 进 德
由于 铅 盐 类 和大 部 分 金 属 皂 类 稳 定 剂 都 有 毒 性 ， 且 金 属 皂 类 的 稳 定 效 率 低 ， 机 锡类 虽 然 多 数 无 毒 ， 有 但 价 格 昂 贵 。 随 着 人 们 对 环 境 保 护 意 识 的 加 强 ， 世 全
浅议稀土稳定剂在PVC制品中的应用
中 图分 类号 Ｔ Ｑ
文 献标 识码 Ａ
文章 编号 １７— ６１（００１１０４— １ ６３９７ 一 １）１－ １００ ２
１ 稳定 剂 的分类 及作 用原理
１１ 热 稳 定 剂 的 分 类 ．
性效果 。
表 ３流变 性 能 比较 项目 配方
Ｐ ＶＣ
稳定剂按其化学组成分类有 ：铅盐类 ．金属皂类 ，有机锡类和复合 稳定剂等 。稀 土稳定剂属 于复合 稳定 剂 ，是 以镧 系稀 土元索为主要原 料 ，配以硬脂酸金属盐等高效辅助添加剂制成 。
１２ 稳 定剂 的 作用 原 理 。
１ 号
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２ 号
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３ 号
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ＰＣ Ｖ 树脂在加工 成型时物理 力学性 能变 坏 的根本 原因是脱 Ｈ Ｉ Ｃ 所 致， 稳定剂的作用原理是： １ ）吸收氯化氢 。所有热稳定剂 的共 同特点是能吸收聚氯乙烯分解
出来 的ＨＣ 。 Ｌ （ Ｏ Ｒ） ２ ｃ ＋ 『 Ｍｅ Ｉ ２ ０ ｃ Ｏ Ｃ ＋ Ｈ Ｌ Ｍｆ斗 ＣＪ Ｈ ０ Ｒ ＋
１ ４ ０
应 用 科 学
２ 籍蓊 科 年２ ０ 第期 １ １ ０
浅议稀 土稳 定剂在Ｐ 制 品中的应用 ＶＣ
李守荣
（ 中国石 油兰州石化公司 ，甘肃兰卅ｌ７ ０ ６ ３ ０ ０）
摘 要 介绍 稳定剂在Ｐ ｃ Ｖ 制品中的作用原 理及Ｐ ｃ 品的降解原理 ，重点说 明稀 土稳定剂相对 其它稳定剂 的优异性能 。 ｖ制 关 键词 聚 氯乙烯 ；稀土 ；稳 定剂
注 ：机头 温度 （ ５ ％ ）；预热时间 （ ２ ）；焊接时 间 （ ０ ）；进 给压 ２０ ３ｓ ３ｓ
２ 稀 土稳 定剂 的优异 性 能及 分析
稀土掺杂PVC热稳定剂研究进展
稀土掺杂PVC热稳定剂研究进展文／蒋平平，童敏伟，瞿英俊，张红兵 背 景 氯乙烯（PVC）是全球五大通用树脂之一，因价格低廉，来源广泛，性价比高，与氯碱生产行业息息相关等因素，符合我国现阶段塑料工业生产发展的国情。
近年来，我国的PVC产量、产能和消费量均以达到了世界第一。
PVC因自身结构的缺陷，在加工过程中会脱去长链上的HCl，形成共轭多烯键，从而出现着色、黑化等现象，进一步影响自身的各方面性能，最终丧失使用价值。
为了阻止PVC的热降解，在加工过程中必须添加一定量的热稳定剂。
热稳定剂按其作用可分为主热稳定剂和辅助热稳定剂，按其成分可分为：有机锡类、有机锑类、铅盐类、钙/锌类和稀土类。
我国的热稳定剂市场上，铅盐类热稳定剂仍占到35%~40%。
随着环保法规和人们环保意识的加强，毒性较高的重金属类热稳定剂已经逐步禁止使用。
欧盟和美国早已出台相关法律法规，严令禁止产生使用铅、镉类重金属热稳定剂。
因此，生产无毒、环保、性价比高的热稳定剂成为必然趋势。
我国拥有丰富的稀土资源，且成矿条件优越，这为我国发展稀土工业提供了坚实的基础。
稀土元素电子结构中有许多空轨道，能与孤对电子形成配位体。
稀土元素作为热稳定剂添加到PVC中时，能与受热降解产生的HCl形成配位体，从而有效地提升PVC制品的稳定性能。
此外，稀土元素具有吸收紫外光线的能力，能够提升PVC制品的耐候性。
稀土元素制得的热稳定剂具有无毒、环保、性价比高、耐候性好等优点，发展稀土类PVC热稳定剂也符合了我国制造业绿色化的发展方针。
研究Research稀土信息Rare Earth Information 2019.No.5聚·31·Rare Earth Information稀土信息·32· 2019年第5期稀土热稳定剂的研究进展 稀土热稳定剂在提升PVC 热稳定性能方面具有优异的性能。
华南理工大学章永化等人通过大量对比实验发现稀土类稳定剂不管是静态热稳定性还是动态热稳定性均优于传统国产与进口铅盐类及钡锌类稳定剂，具有优异的热稳定性能。
配方的设计原理和各类配方的特点
配方的设计原理和各类配方的特点PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的，其中助剂按功能又分为：热稳定剂、润滑，剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。
在设计PVC配方之前，首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。
原料与助剂PVC树脂生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物，产量仅次于PE，居第二位。
PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。
疏松型粒径为0．1—0．2mm，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，紧密型粒径为0．1mm以下，表面规则，实心，呈乒乓球状，不易吸收增塑剂，目前使用疏松型的较多。
PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级’ (无毒PVC)。
卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6，可用于食品及医学。
合成工艺不同，PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。
根据国家标准GB／T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定，悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂，其中数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。
具体选择时，做软制品时，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑剂。
例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂，加入50~80份的增塑剂。
而加工硬制品时，一般不加或很少量加入增塑剂，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。
如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂，硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。
而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。
一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数，聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类，如山东齐鲁石化总厂生产的PVC树脂，出厂的产品为SK-700；SK-800；SK—1000；SK—1100；SK-1200等。
PVC配方原料
PVC的配方1 热稳定剂热稳定剂总的可以分为六种，第一类：铅盐单体稳定剂；第二类：金属皂稳定剂；第三类：有机锡（锑）稳定剂；第四类：复合铅盐稳定剂；第五类：稀土复合铅稳定剂；第六类：无毒钙锌稳定剂。
管材所用的稳定剂基本上是复合铅稳定剂，它是把铅盐单体稳定剂和金属皂稳定剂以及其它一些稳定剂混合以后添加一定量的润滑剂，具备多种功能。
管材所用的稳定剂还有一种，那就是无毒钙锌稳定剂，由于一些管材需要输送饮用水，所以必须使用无毒的、重金属不超标的稳定剂，无毒钙锌稳定剂就符合这种管材。
下面就六大类稳定剂分别讲一下它主要组成部分。
1.1铅盐单体稳定剂三盐基硫酸铅氧化铅含量88%——90% 热稳定效果最好二盐基亚硫酸铅氧化铅含量89%——91% 热稳定剂效果其次，但耐紫外线二盐基硬脂酸铅氧化铅含量50%±1 润滑性特别好熔点260℃1.2 金属皂稳定剂硬脂酸铅氧化铅含量27%±0.5 热稳定效果突出，润滑性突出（外润滑剂）硬脂酸锌氧化锌含量12.5%±0.5 突出的增白效果，但使用量不能超过0.6%，使用量过大会产生“锌烧”的现象，产品表面会出现黑灰色，也是一种外润滑剂。
硬脂酸钡钡含量19.5%±0.5 在管材中很常见，有突出的长期的热稳定效果，还是一种突出的后期外润滑剂，对大口径管材的润滑有很好的效果。
硬脂酸钙钙含量6.5%±0.5 热稳定性一般，但具有突出的内润滑效果，可促进塑化，使用量有限制不大于0.6%，因为它长期受热会使产品发红，使用量过多也会使得制品发红。
硬脂酸铬不推荐使用，因其有剧毒。
1.3 有机锡（锑）稳定剂有机锡稳定剂需要配合其他的稳定剂一起使用。
它具有很强烈的刺激性气味，价格很高，对生产成本的控制不利。
而且有机锡稳定剂还有一个更重要的特点，它能够和铅盐起化学反应，使产品变成黑灰色。
所以当设备已经使用过铅盐稳定剂以后，就不能再更换使用有机锡稳定剂；如果已经使用了有机锡稳定剂，也不能再更换使用复合铅盐稳定剂。
PVC稳定剂的研究进展
PVC热稳定剂的研究进展摘要：随着人们环保意识的逐渐加强，传统的聚氯乙烯（PVC）热稳定剂，如铅盐类稳定剂已受到了一定的使用限制，因此相应地研究和开发出了一系列新型的PVC热稳定剂，如稀土类、金属皂复合类和有机类热稳定剂。
它们几乎是无毒的或低毒的化合物。
本文概述了聚氯乙烯（PVC）的热降解及稳定化机理，介绍了国内外PVC热稳定剂的研究进展，包括稀土热稳定剂、有机锑热稳定剂、金属皂类复合热稳定剂、水滑石热稳定剂、有机锡热稳定剂、铅盐热稳定剂、辅助热稳定剂以及环氧类热稳定剂，并展望了此领域的发展趋势及前景。
关键词：聚氯乙烯；热稳定剂；研究进展1、概述PVC是由氯乙烯单体经自由基聚合反应生成的热塑性线形聚合物，在全球范围内，PVC树脂的需求量列于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）之后居第3位，而在中国其消费量已经升至第一位。
其制品具有软硬度易调控、力学性能较好、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高以及价廉等优点，在建筑、轻工、化工、电子、航天、汽车、农业等领域中具有广泛的用途。
但是，PVC结构中存在缺陷，在PVC加工过程中容易发生热降解现象，因此，通常添加热稳定剂以促进PVC树脂的塑化、熔融，提高熔体强度，降低加工温度，改善制品的外观品质，同时提高PVC制品的各项性能指标，扩大其应用领域。
热稳定剂是PVC加工过程中必不可少的添加剂，其可有效地提高PVC的降解温度，实现制品的加工成型。
PVC树脂市场需求的不断增长为热稳定剂的生产和研发提供了动力和更为广阔的空间。
本文概述了PVC的热降解及稳定化机理，介绍了稀土热稳定剂、有机锑热稳定剂、金属皂类复合热稳定剂等PVC热稳定剂的研究进展。
2、PVC树脂的热降解机理在实际加工过程中，PVC的热降解可分成3个阶段：早期着色降解（90~130℃），中期着色降解（140~150℃），长期受热降解（190℃以上）。
随着降解温度的升高，PVC树脂颜色逐渐变深，即白色变淡黄色、黄色变橘黄色、橘红色、棕色直至黑色。
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稀土稳定剂和铅盐稳定剂在PVC配方设计中的比较
稀土稳定剂在PVC配方设计中遵循PVC配方设计的一般原则，但有别于其他传统稳定剂，其独特性表现如下。
(1)、稀土稳定剂能提高塑化速率，改善物料流动性和均匀性，故可在配方中适当减少加工助剂ACR的用量，一般用1.0份～1.5份。
(2)、稀土复合稳定剂具有独特的偶联功能和增容性，能与无机或有机的配位体形成离子配位，使树脂紧紧包裹CaC03，并均匀分布，故配方中填料CaCO3的用量可适当增加。
一般活化钙可用10份～15份，不活化钙可用8份～12份。
(3)、稀土复合稳定剂多为有机盐，自身相对密度轻于铅盐稳定剂。
PVC成型加工温度下处于熔融状态，与PVC的相容性好，在同样条件下挤出型材制品相对密度比铅系配方轻
5g/m～15g/m，有利于提高出材率。
(4)、稀土具有吸收紫外线，放出可见光的特性，能减少紫外线对PVC分子的破坏，改善制品的户外老化性能，或可在同等性能条件下减少防老化剂的用量，降低成本。
(5)、稀土稳定剂可作成低铅或无铅产品，减缓或避免因使用铅盐产生的硫化污染及游离铅催化钛白粉导致变色的问题，提高PVC制品的表观防老化性能。
(6)、稀士复稳定剂对色粉独特的增韧功能及自身为青光谱系．在制品调色时应注意适当减少色粉用量，且对青白色制品调色有利。
(7)、稀土复合稳定剂低毒或无毒，可改善生产环境、劳动条件，减少环境污染，使制品通过SGS国际检测机构及ROHS标准的检测，进入发达国家市场。
(8)、稀土系配方对设备、模具有一定的自洁功能，有利于延长设备、模具的使用寿命。
稀土稳定体系门窗型材的典型配方。