硬质PVC用钙锌复合热稳定剂的研究
钙／锌稳定剂对硬质PVC制品耐候性能的影响
［ 献标 志码 ］Ａ 文
［ 章 编 号 ］１０ —７ ３ （００ ０ —０ ２ ０ 文 ０ ９ ９ ７２ １） ６ ０ ６— ４
Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｆｃ ｌｉｍ／ ｉｃｓａ ｉ ｚｒ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓｏ ｉｉ ＶＣ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｌｅ ｃ ｓｏ ａｃｕ ｚｎ ｔｂ ｌ ｅ ｓｏ ｒ ｐ ｒｉ ｆｒｇｄ Ｐ ｒ ｄ ｃｓ ｉ ｅ
第３ ８卷
第 ６期
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙ ｎ ｌＣｈ ｏ ｉ ｌ ｖｉ ｙ ｌ ｒｄｅ
Ｖｏ ． １ ３８，Ｎｏ． ６
２１ ０ ０年 ６月
Ｊ ｎ ，２ Ｃ制 品 耐候 性 能 的影 响 锌 Ｖ
严一 丰 ， 高金 奎 ， 国庆 周 （ 深圳 市志 海实业有 限公 司 ， 东 深 圳 ５ ８ ２ ） 广 １０ ８
１ Ｐ Ｃ硬 制 品耐 候 性 能 的重 要 意 义 和 钙／ Ｖ 锌
Ｐ Ｃ 制 品 中使 用 铅 系 稳 定 剂 ， 加 拿 大 卫 生 部 Ｖ 如 １９ ９ ４—４ ８号文 件Ⅲ 。在 欧 盟 ， 欧洲议 会 已明确 呼 吁 成员 体各 国通 过 法 律 而 不是 通 过行 业 自律 进 行 禁 铅 ， 典 、 麦 等在 ２ ０ 瑞 丹 ０ ２年 已经 禁 止 使 用 铅 盐 、 镉 盐 ； 洲 议 会 ２ ０ 年 通 过 环 保 法 案 ７ ／６ ／ 欧 ００ ６ ７ ９
＊
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定性的研究PVC（聚氯乙烯）是一种重要的工程塑料，在广泛的行业中得到应用，如建筑、电气、医疗等。
然而，PVC在高温环境下容易发生分解，这限制了其在一些特殊领域的应用。
因此，研究PVC的热稳定性具有重要的意义。
PVC的热稳定性主要取决于其热分解温度和热稳定剂的性能。
热分解温度是指PVC在持续加热过程中开始失去重量的温度点。
较高的热分解温度意味着PVC在高温环境下具有更好的稳定性。
PVC的热稳定剂主要分为有机和无机两类。
有机热稳定剂包括有机锡、有机铅等化合物，主要通过捕捉自由基来保护PVC的分解。
而无机热稳定剂主要是金属盐类，如钙锌盐等，通过催化分解反应来保护PVC。
研究表明，无机热稳定剂具有较高的热稳定性和长期稳定性，但有机热稳定剂对光的敏感性较小。
近年来，研究人员通过改变PVC的结构和添加新型热稳定剂来提高PVC的热稳定性。
例如，通过共聚反应引入不同的单体来改变PVC的结构，可以改善其热稳定性。
此外，一些研究还表明，在PVC中引入纳米填料，如纳米氧化锌、纳米氧化钛等，可以显著提高PVC的热稳定性。
这是因为纳米填料具有较大的比表面积和较高的吸收能力，可以吸收PVC分解过程中产生的自由基，有效抑制PVC的热分解反应。
除了PVC本身的结构和热稳定剂的选择外，研究PVC热稳定性的工作还包括研究PVC在不同温度和气氛下的分解动力学行为。
通过考察PVC的热分解过程中的活化能、反应速率常数等参数，可以深入了解PVC的热稳定性和分解机制。
这对于制定合理的工艺条件和改进PVC材料的热稳定性具有重要意义。
值得注意的是，PVC热稳定性的研究还面临着一些困难和挑战。
首先，PVC的热分解是一个复杂的过程，涉及到多个反应路径和产物。
其次，PVC的熔融温度较低，容易在加热过程中出现融化和洩漏问题。
此外，由于PVC是一种非晶态聚合物，其分子结构和形态的变化会对热稳定性产生影响，这增加了研究的复杂性。
综上所述，研究PVC的热稳定性对于提高PVC材料的应用性能具有重要意义。
PVC热稳定性的研究
PVC热稳定剂的研究摘要：聚氯乙烯(PVC)是产量仅次于聚乙烯(PE)的第二大通用塑料，具有强度高且可增塑、耐腐蚀、难燃、绝缘性好、透明性高等优点，通过加入适当的添加剂和使用适当的工艺和设备可生产出各式各样的塑料制品，包括板材、管材、管件、异型材等硬制品和膜、管、鞋、玩具、电缆料、人造革等软制品，广泛应用于工业建筑、农业、日用品、包装、电力、公用事业等领域。
但是聚氯乙烯及氯化石蜡等有机卤代物，由于其本身的结构缺陷，在受热使用过程中，会发生分解反应，产生卤化氢，导致卤代物的破坏和加工设备的损坏等严重后果，因此卤代物在受热使用过程中必须添加热稳定剂，以防止卤化氢及进一步的不利结果产生。
因此，热稳定剂是PVC加工的必须添加剂。
关键词：热稳定剂；聚氯乙烯（PVC）；钙锌热稳定剂；稀土热稳定剂；有机热稳定剂Abstract：Polyvinyl chloride (PVC) is output second only to polyethylene (PE) of the second general plastics and has the advantages of high strength and plasticizing and corrosion resistant, flame retardant, good insulation, high transparency and advantages, by adding proper additive and using appropriate technology and equipment can produce various kinds of plastic products, including rigid sheet, pipe, pipe, profile, etc. products and films, tubes, shoes, toys, cable materials, artificial leather, soft - ware, widely used in industrial construction, agriculture, daily necessities, packaging, electric power, public utilities and other fields. But polyvinyl chloride and chlorinated paraffin, organic halogen substitute, because of its ownstructural defects, heat in the use process, decomposition reactions occur, generate hydrogen halides, resulting in halides destruction and processing equipment damage and other serious consequences, so halogenated compounds in heated using a process must be added to the heat stabilizer, to prevent the generation of hydrogen halide and further adverse results. Therefore, the heat stabilizer is the PVC process must be additive.Key words：polyvinyl chloride；heat stabilizer I calcium／zinc stabilizer；rare earth stabilizer；organic stabilizer正文：聚氯乙烯(PVC)是世界第三大通用塑料，产量仅次于聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。
钙锌稳定剂原理
钙锌稳定剂原理
钙锌稳定剂是一种常用的塑料添加剂，用于改善和稳定PVC（聚氯乙烯）材料的热稳定性。
钙锌稳定剂的主要原理如下：
1. 热稳定剂作用：PVC在高温下容易分解，产生氯化氢气体和自由基等有害物质，导致材料的降解和失去物理性能。
钙锌稳定剂中的金属阳离子（如钙离子和锌离子）可以与这些有害物质发生化学反应，中和氯化氢气体和自由基，从而阻止或减缓PVC的降解过程。
2. 保护作用：钙锌稳定剂可以在PVC材料表面形成一层保护膜，降低热分解的速率，阻断氯化氢气体和自由基的扩散，从而保护PVC材料免受高温和氧化的损害。
3. 协同作用：钙锌稳定剂中的钙离子和锌离子可以与其他添加剂（如润滑剂、抗氧剂等）发生协同作用，提高整体的热稳定性能。
4. 综合效果：钙锌稳定剂能够提供较好的热稳定性和抗氧化性能，能够延长材料的使用寿命，提高其耐热性、耐候性和机械性能。
需要注意的是，钙锌稳定剂的具体配方和使用方法可能会因应用领域、产品要求和制造工艺等因素而有所不同。
在实际应用中，可以通过调整稳定剂的种类、用量和配比等来实现最佳的热稳定效果。
pvc热稳定性研究
pvc热稳定性研究PVC是一种重要的塑料材料，其广泛应用于建筑材料、电线电缆、包装材料等领域。
然而，由于PVC在高温条件下容易分解并释放有害气体，其热稳定性一直是一个研究的热点。
PVC的热稳定性主要受到热分解反应和热分解产物的影响。
热分解反应主要通过两种机制进行：自由基机理和离子机理。
自由基机理热分解过程分为2步：初始分解生成HCl和自由基，然后链反应引发分解形成无定形炭和短链分子，最终生成气体和炭。
离子机理热分解是聚合物与强酸、碱反应形成离子推动热分解。
为提高PVC的热稳定性，人们通常采取两种主要方法：添加热稳定剂和改变PVC本身的结构。
热稳定剂通常是由金属盐和有机化合物组成，其作用是在PVC热分解的过程中吸收和中和产生的HCl以及自由基，从而减缓或抑制热分解反应，提高PVC的热稳定性。
常用的热稳定剂有有机锡盐、铅盐和钙锌盐等。
另外，还可以通过改变PVC的结构来提高其热稳定性。
例如，添加共聚物，通过共聚物聚合物的共价结构稳定PVC的结构；引入杂原子，通过制约共轭结构降低分子的热裂解活性；引入交联剂，通过交联聚合反应提高PVC的热稳定性。
除了添加热稳定剂和改变PVC结构外，还有其他几种方法可以提高PVC的热稳定性。
其中包括降低PVC的分子量和添加抗氧剂。
降低PVC的分子量可以减轻PVC分子在热分解反应中的聚合度，从而提高其热稳定性。
抗氧剂是一类能够抑制氧气对PVC氧化破坏的化合物，通过与自由基反应形成稳定的化合物，从而有效地提高PVC的热稳定性。
此外，研究PVC的热稳定性还需要考虑温度、时间、气氛等因素对PVC的影响。
由于PVC的热分解是一个复杂的过程，其热稳定性的研究需要结合实验测试和理论分析。
常用的实验方法包括热失重分析、差示扫描量热法、红外光谱等。
通过这些实验方法可以获得PVC的热稳定性参数，进而研究其热分解机理和热分解产物。
综上所述，PVC的热稳定性研究是一个复杂而重要的课题。
通过添加热稳定剂、改变PVC结构、降低分子量和添加抗氧剂等方法，可以提高PVC的热稳定性。
新型PVC用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
将环氧油酸、氢氧化钙、溶剂以及助剂依次加
入在５００ ｍＬ四颈烧瓶中搅拌均匀。升温至一定
ｍＬ水，投入ｐＨ １—１４的广泛纸一小
温度，待反应完毕后，减压蒸馏除去反应生成的 水，过滤得到环氧油酸钙皂溶液。
１．２．３环氧油酸锌的合成
块，滴加１：１氨水中和，直至试纸呈蓝绿色（ｐＨ ＝８），加１０ｍＬ氨一氯化铵缓冲溶液（ｐＨ＝ ｌＯ），７滴０．５％铬黑Ｔ指示剂，即用０．０５
ｉｎ
ｏｎ
图５反应温度对产品中钙含量的影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ｐｒｏｄｎｃｔ
ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ａｇｅｎｔ ａｇｅｉｎｇ
ｔｈｅ
ｔｈｅｒｍａｌ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｈｅａｔ ｓｔａｂｉｌｔｙ ｗｅｒｅ
ＳＯ
ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｍａｌ
ｏｖｅｎ
ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄFra bibliotekｏｎ．Ａｎｄ ｔｗｏ ｌｉｑｕｉｄ ｚｉｎｃ ＰＶＣ ｃｏｍｐｏｕｎｄ
ｈｅａｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｏｄｕｃｅ ｂｙ ｐｉｌｏｔ—ｐｌａｎｔ． Ｋｅｙ
塑料助剂
２０１４年第２期（总第１０４期）
新型ＰＶＣ用液体钙锌复合热稳定剂的合成与应用
徐会志 葛琴琴於伟刚 沈伟
（浙江传化股份有限公司，杭州，３１１２３１）
摘要对环氧油酸钙、锌皂的合成工艺，以及聚氯乙烯（ＰＶＣ）用钙锌复合液体热稳定剂的配方进 行研究，并探究了复合热稳定剂的协同效应。通过刚果红法、热老化烘箱法等，考察了钙／锌比、金属皂 含量、亚磷酸酯、Ｂ一二酮、抗氧剂等对复合热稳定剂热稳定性能的影响，确定了这种液体复合热稳定剂
新型固体钙锌复合稳定剂的直接法合成及其对PVC热稳定作用的研究
Ｐ Ｃ塑料 热稳定 剂通 常使 用无机 铅盐、 Ｖ 金属 皂、 有机锡等稳定剂…， 其中许 多品种是有毒的 ， 不 能应用于无毒制品的生产。随着 当前塑料稳定剂向 限制镉 系、 改造铅系 、 无毒无尘方 向发展 的需要 ， 特 别是欧盟 Ｒ ｌ 指令将在 ２ ０ 年 ７ １日实施 ， ｏＳ ０６ 月 将 给我国电子电器产 品带来 巨大 的影响， 如冰箱 门封
２ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｏｙ ｒ ｔｒ ｌ， ｈ ｎ ｓａ ｉ ｒｉ ， ａ ｇｈ ｕ５ ０ ７ ， ｈｎ ） ．ｎ ｔ ｕｅ ｌｍｅ ｅｉ ｓ Ｚ ｏ ｇ ｈ ｎＵｎｖ ｓ ｙ Ｇｕｎ ｚｏ １ ２ ５ Ｃ ｉａ ｉ ｏＰ Ｍａ ａ ｅ ｔ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｐ ｙ ｒ ｓ ＶＣ；ａｃｕ ｐ ｘ ｄｚｄ ｆｔｙａ ｉ ａｔｚｎ ｐ ｘ ｄｚ ｄ ｆｔ ｃｄｓ ｌ；Ｃ — ｎ ｃ ｒ — ｃ ｌｉｍ ｅ ｏ ｙ ｉｅ ａｔ ｃｄｓ ｌ； ｉｃｅ ｏ ｙ ｉｅ ａｔ ａ ｉ ａｔ ａ— Ｚ ｏ ｙ ｎ ｏ ｉ ｓａ ｉｚｒ ｎ ｎ— ｔｘｃｔ ｐ ｓｔ ｔｂｌ ｅ ； ｏ ｅ ｉ ｏ ｉｉ ｙ Ａｂ ｔａ ｔＡ ｅ ｔｐ ｆｓｌ — Ｚ ｏ ｏ ｉｅｓａ ｉｚ ｒｗｈｃ Ｓｂ ｓｄ ｏ ａｃｕ ｅ ｘ ｄｚ ｄ ｓｒ ｃ ： ｎ ｗ ｙ ｅｏ ｉ Ｃ ｏ ｄａ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｔｂｌ ｅ ｉｈ ｉ ａｅ ｎ ｃ ｌｉｍ ｐ ｙ ｉｅ ｉ ｏ ｆｔ ｃｄ ｓｌ ａ ｄ ｚｎ ｐ ｘ ｄｚ ｄ ｆｔｙ ａ ｉ ａｔｉ ｐ ｅ ａｅ ｙ ａｓｍｐｅ ｍｅｈ ｄ Ｔｈ ｔ ｄ ｅｕｔ ａｔ ａ ｉ ｔ ｎ ｉｃｅ ｙ ａ ｏ ｙ ｉ ａｔ ｃｄ ｓｌ ｓ ｒｐ ｒｄ ｂ ｉ ｌ ｅ ｔ ｏ ． ｅ ｓｕ ｙ ｒｓ ｌ ｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｔｈ ｓｎ ｔｏ ｌ ｅｔｒｌｎ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ａ ｏ ｎｙ ｂ ｔｅ ｇ— ｔｒ ｈ ａ ｔｂｌ ａ ｉｎ ｆｒＰ ｏ ｅｍ ｅ ｔｓａ ｉｚｔ ｏ ＶＣ， ｕ ｓ ｅｔｒｉ ｉａ ｏｏ ｉｇ． ｉ ｏ ｂ ｔ ｏ ｂ ｔｅ ｔ ｌ ｌｒ ｌ ａ ｎ ｉ ｃ ｎ
钙／锌复合稳定剂对PVC热稳定性能与耐候性能影响的研究
属 皂类热 稳定 剂一 般 不 单 独使 用 ， 常是 金 属 皂类 常 热稳定 剂之 间或与 铅盐 热稳 定剂及 有机 锡热 稳定剂
等并用 。其 中 的钙／ 复合 热 稳 定 剂是 无 毒 环保 型 锌 热 稳定剂 ， 应用 越来 越广 泛 。本文就 钙／ 锌复合 热稳 定 剂在 Ｐ ＶＣ中的应 用进 行探 讨 。
ｂ ｌｔ ｎｄ ｗ ｅ ｔ ｅ ｂｉｉｙ ｗａ ｍａ １ Ｔｈ ｓｒ ｓ ａ ｃ ｓｈｅｐｆ ｏ ｈ ｏｓｎｇ ｔ ｅ ｄ ａ ｔｂｉｉ ｅ ． ｉｉｙ ａ ａ ｈ ｒａ ｌｔ ｓｓ ｌ． ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｗａ ｌ ｕｌｆ ｒｃ ｏ ｉ ｈ ｏｓｇｅｏｆｓａ ｌｚ ｒ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ ｙｗｏ ｄ ： ＶＣ； ／ ｏ ｏ ｉ ｔｂ ｌ ｅ ； ｅ ｔ ｔｂ ｌ ｙ； ａｈ ｒａ ｉ ｔ Ｃａ Ｚｎｃ ｍｐ ｓｔ ｓａ ｉ ｚ ｒ ｈ ａ ａ ｉｔ ｗｅ ｔ ｅ ｂ ｌ ｙ ｅ ｉ ｓ ｉ ｉ Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｎｆ ｅ ｃ ｓ ｆ ／ ｏ ｏ ｉ ｔｂ ｌ ｅ ｎｔ ｅｈ ａ ｔｂ ｌ ｙａ ｄｗｅｔ ｅ ｂｌｔ ｅｉ ｕ ｎ ｅ Ｚｎｃ ｍｐ ｓｔ ｓａ ｉｉ ｒ ｈ ｅ ｔ ａ ｉ ｔ ｎ ａｈ ｒ ｉｉ ｌ ｏ Ｃａ ｅ ｚ ｏ ｓ ｉ ａ ｙ
维普资讯
第 １ ０期 ２０ ０ ６年 １ 月 ０
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙｖ ｎ ｌ ｉ ｙＣｈｌ ｉ ｅ ｏｒｄ
ＮＯ． ０ １
０ｃ ．， ０ ６ ｔ ２ ０
【 剂】 助
钙 ／ 复 合 稳 定 剂 对 Ｐ Ｃ 热 稳 定 性 能 与 耐候 性 能 影 响 的研 究 锌 Ｖ
结 构不稳 定 ， 加工 成型 中容 易降解『 ， 在 ２ 当加 工 温度 ］
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收稿日期 :2006202208 。 作者简介 :张双泉 ,男 ,1974 年生 ,江苏工业学院化学工程
Abstract : The main co mpo nent s of Ca2Zn co mpo site t hermal stabilizes and ot her stabilizers in rigid PVC were investigated by Go ngo red and heating aging met hods. The re2 latio n of synergistic effect bet ween co mpo nent and t he amo unt of co mpo nent , t he fo rmula of Ca2Zn co mpo site t hermal stabilizer in rigid PVC were o btained.
关键词 : 聚氯乙烯 钙锌复合热稳定剂 刚果红法 热烘法 协同效应
Study on Ca2Zn Composite Thermal Stabilizer in the Rigid PVC
Zhang Shuangquan Yang Yiheng Tang Chenghe So ng Guoqiang (Depart ment of Chemical Engineering , J iangsu Polytechnic U niver sit y , Changzho u ,J iangsu ,213016)
张双泉等. 硬质 PVC 用钙锌复合热稳定剂的研究
·17 ·
图 2 不同硬脂酸钙用量时刚果红试验结果
露醇 、甘油 、双酚 A 以及多元醇 I 等进行了考 察 。刚果红试验满足要求的有山梨醇 、季戊四 醇 、双季戊四醇 、多元醇 I。热烘箱法发现山梨 醇制品的后期颜色比较好 ,但初期颜色较深 ;在 厂家的现场试验发现季戊四醇以及双季戊四醇 有明显的析出现象 ,制品表面点点发亮 ,成型较 差 ;而多元醇 I 经过多次的试验都能较好的满足 要求 ,因此 ,选用了多元醇 I 作为本次研究的考 察对象 。
明显改善制品的加工性 ,提高制品的稳定性 ,用 量各为 0. 2 g 。
3 结论
图 8 不同环氧大豆油用量时刚果红试验结果
图 9 不同有机亚磷酸酯用量时刚果红试验结果
2. 3 稳定助剂 本次研究主要考察了润滑剂 、抗氧剂 、光稳定
剂等稳定性助剂 ,最终选择了助剂 II、助剂 III ,能
每 100 份 PVC 为参考计 ,硬脂酸钙用量为 0. 5 份 ,硬脂酸锌为 1. 0 份 ,多元醇 I 为 0. 3 份 , 亚磷酸酯为 0. 1 份 ,环氧大豆油为 0. 2 份 ,助剂 II 0. 2 份 ,助剂 III 0. 2 份 。老化时间推迟到 23 min ,而且制品的各项性能均满足要求 ,为其应 用打下了基础 。
按配方比例准确计量 PVC 树脂 、润滑剂 、热 稳定剂等 ,混合均匀 。 1. 2. 2 刚果红试纸法测热稳定时间
在 (直径 ×长度 : 20 mm ×200 mm) 试管中 加入 5. 0 g 的待测的物料 ,装料时轻微振动 ,样 品不要太紧 ,将长 30 mm ,宽 5 mm 的刚果红试 纸插入试管内 ,用塞子塞住试管 ,使刚果红试纸 下端距样品表面 25 mm 。将准备好的试管浸入 (190 ±2) ℃的油浴中 ,进入深度是使样品的表 面与油面在同一水平线上 ,如图 1 所示 。记录从 试管插入油浴到试纸颜色变成与 p H 为 3 时颜 色 (蓝色) 所需要的时间 ,即为热稳定时间 ,以分 钟计 。 1. 2. 3 热烘箱老化试验法
对热老化的试片进行数字量化 : 0 无色 , 1 微黄色 ,224 浅黄色 ,527 黄色 ,829 黄棕色 ,10211 浅红棕色 ,12213 红棕色 ,14215 深棕色 ,16217 褐 色 ,18219 暗褐 ,20 黑色 。
1. 1 试验用主要原料 PVC ,S2700 ,中国石化齐鲁股份有限公司 ;
M现O代D ER塑N
料加工应 PL AS TICS
用 2 0 0 PROCESSIN
6 G
年第18卷第 AND A PPL ICA T
3期 IO N S
·15 ·
硬质 PVC 用钙锌复合热稳定剂的研究
张双泉 杨毅恒 唐程鹤 宋国强
(江苏工业学院化学工程系 ,江苏 常州 ,213016)
系研究生 ,目前主要从事 PVC 热稳定剂的研ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工作 。
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现 代 塑 料 加 工 应 用 2006 年 6 月
钙锌类复合热稳定剂 ,以满足制品性能的要求 。 钙锌复合热稳定剂 ,并非性能的简单加合 ,而是 利用了组分之间的协同作用[5] 。它一般包括稳 定剂主体 (即金属皂) 、辅助剂 (多元醇 、环氧大豆 油 、有机亚磷酸酯等) 、功能助剂 (光稳定剂 、抗氧 剂 、润滑剂等) [6] 。通过刚果红法 、热烘法得到了 一种实用的硬质 PVC 用的高效钙锌复合热稳 定剂 。
从图 6 和图 7 可以看出 ,多元醇的加入能明 显改善制品的稳定性 ,随着其加入量的增加稳定 性越好 。但由于价格相对比较贵 ,加入量为 0. 3 g 较为适宜 。
图 3 不同硬脂酸钙用量时热老化试验结果
图 6 不同多元醇 I 用量时刚果红试验结果
图 4 不同硬脂酸锌用量时刚果红试验结果
图 5 不同硬脂酸锌用量时热老化试验结果
图 7 多元醇 I 不同加入量时热老化试验结果
2. 2. 2 环氧大豆油和有机亚磷酸酯用量的影响 环氧化合物与金属稳定剂并用 ,有良好的协
同作用 ,能明显改善制品的热稳定性 、耐候性 。 环氧大豆油价格便宜 、无毒 ,是环氧类化合物用 途最广泛的辅助稳定剂 。有机亚磷酸酯是过氧 化物分解剂 ,与金属稳定剂并用时能螯合金属离 子 ,防止金属氯化物的催化降解作用 ,缓解“锌 烧”现象 ,从而提高配合物的耐热性和耐候性 。 最终选用亚磷酸一苯二异辛酯 。
由图 8 和图 9 可以看出 ,环氧大豆油和有机 亚磷酸酯的加入 ,亦能明显改善制品的稳定性 , 且随着加入量的增加而提高 ,但是超过一定的加
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现 代 塑 料 加 工 应 用 2006 年 6 月
入量后 ,稳定性的提高就不明显了 ;考虑到亚磷 酸酯的价格相对较高 ,确定亚磷酸一苯二异辛酯 的用量为 0. 1 g ,环氧大豆油的用量为 0. 2 g 。
从图 2 和图 3 可以看出 ,随硬脂酸钙加入量 的增加 ,制品稳定时间越长 。但加入的量越多制 品初期颜色越差 。 2. 1. 2 硬脂酸锌用量的影响
从图 4 和图 5 可以看出 ,随着硬脂酸锌加入 量的增加 ,制品稳定时间越来越短 “, 锌烧”现象 越明显 。但硬脂酸锌加入量越多 ,制品的初期颜 色越好 。
机锡类热稳定剂 ,除了作为重金属的锡其含量受 到一定控制外 ,有机锡中的硫醇在一定程度上有 毒 ,气味难闻 ,而且会腐蚀铜等金属 。另外由于 硫醇锡和硫醇锑在阳光下曝晒会分解产生硫化 物而使制品变色 ,所以户外产品的使用也受到限 制 。稀土热稳定剂无毒 、价格适中 ,但其 PVC 制 品有前期着色 ,必须与铅盐等其他类型的稳定剂 复合使用 。
1 试验部分
min ,然后在平板硫化机 ( XLB2D350 ×350 ×2) 180 ℃下压 70～90 s ,压片完成 。
(2) 老化性能的测定 :将试片剪成 (长 ×宽 : 1 cm ×2 cm) 小片 ,置于小薄铝片上放入 180 ℃ 恒温烘箱中 ,每隔一定时间取出其中一块观察 , 记录颜色变化情况 。
摘要 :运用刚果红试纸法和热烘箱老化实验法 ,对硬质 PVC (聚氯乙烯) 用钙锌复合稳定剂的主要组分如硬脂酸钙 、硬 脂酸锌 、多元醇 、环氧大豆油 、亚磷酸酯以及稳定性助剂等进行了考察 ,得到了各组分及各组分用量之间协同作用的关系 ,同 时还得到了硬质 PVC 用钙锌复合热稳定剂的实用配方 。
固定成分 : PVC ,100 g ;碳酸钙 ,8 g ;固体石 蜡 ,1 g ;硬脂酸 ,1 g 。
热稳定剂考察成分 :硬脂酸钙 ,0. 4～0. 8 g ; 硬脂酸锌 ,0. 8～1. 4 g ; 环氧大豆油 ,0. 1～0. 4 g ;多元醇 ,0. 1～0. 4 g ;有机亚磷酸酯 ,0. 1～0. 3 g ;其他助剂 ,0. 1～0. 2 g 。
参 考 文 献
1 山西省化工研究所. 塑料橡胶加工助剂. 北京 : 化学工业出 版社 , 19831 238～313
2 常新坦 1 CZ2310 型液体钙锌复合稳定剂的研制与应用. 湖 北化工 ,1989 (1) :26～30
3 蔡宏国. 钙/ 锌复合稳定剂进展. 江苏化工 , 1993 , 21 (1) : 33～35
(1) 试片的制备 : 在双辊筒炼塑机 ( S K2 160B160 ×320) 上于 160～180 ℃下 ,共混 2～3
图 1 刚果红试纸法试验装置
2 结果与讨论
2. 1 主稳定剂加入量的影响 主稳定剂主要包括钙 、锌的羧酸盐 ,选择硬
脂酸钙和硬脂酸锌作为考察重点 。2 种物质都 具有较好的稳定效果 ,硬脂酸锌有很好的前期稳 定性 ,而硬脂酸钙的后期稳定性较好 ,两者正好 可以互补 。 2. 1. 1 硬脂酸钙用量的影响
随着 PVC 制品加工生产规模的持续增长而 造成的污染环境 、公害等问题已经受到世界各国 的密切重视 , PVC 专用的热稳定剂环保化亦是 大势所趋 。铅盐类热稳定剂是 PVC 最早使用的 热稳定剂 ,其稳定效能很好 。20 世纪 90 年代以 来 ,由于铅 、镉等重金属对人体毒害和对环境的 严重污染 ,世界各国都在限制使用铅稳定剂 。有