PVC无毒钙锌复合热稳定剂分析
钙锌复合稳定剂在PVC中的应用研究 毕业论文
毕业（学位）论文（2013 届本科）题目：钙锌复合稳定剂在PVC中的应用研究学院：化学化工学院专业：应用化学作者姓名：指导教师：职称：讲师完成日期：2013 年 5 月20 日河西学院本科生毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文作者签名：二零一三年五月二十日河西学院本科生毕业论文题目审批表学院：化学化工学院专业：应用化学注：本表按选题填写，每题一页，学院存档。
河西学院本科生毕业论文任务书河西学院本科毕业论文开题报告钙锌复合稳定剂在PVC中的应用研究摘要：随着全球环保要求越来越高，研究新型、高效、低毒性的热稳定剂具有重要意义和较好的应用前景。
钙锌复合稳定剂是典型的新型、低毒稳定剂，是由钙盐、锌盐、润滑剂、抗氧剂等为主要组分采用特殊复合工艺制备而成。
本文研究了用于增塑PVC的钙锌复合稳定剂的热稳定作用，进行了流变实验、流变动态实验和流变余料色差的检测。
着重讨论了过去的铅盐稳定剂与钙锌稳定剂稳定性的差异；不同钙锌稳定剂的稳定性能；稳定剂用量及其并用体系对PVC稳定剂效果的影响。
结果表明钙锌复合稳定剂热稳定性能优于传统稳定剂，热分解温度和热稳定性大幅度提高，具有良好的社会效益和经济效益。
关键词：稳定剂；锌烧；热稳定作用The Study of The Application of Calcium Zinc CompoundStabilizer in PVC(College of Chemistry and Chemical Engineering of Hexi university Zhangye Gansu 734000) Abstract:With the global environmental requirements higher and higher, research a new, high efficiency ,low toxicity of thermal stabilizer has a great significance and a good prospect . Calcium zinc stabilizer is a typically new, low toxic stabilizer, which is made up of calcium. zinc salt, lubricant, and antioxidant, by using a special compound technology. The paper studies the thermal stability of calcium and zinc compound stabilizer which is used for plastic PVC. The stability of different stability between lead salt stabilizer and calcium zinc stabilizer in the past, the stabilizer for different calcium zinc stabilizers, the effect of PVC stabilizer on which the amount of stabilizer and have by testing the rheological experiments and dynamic rheological experiments.The result shows that the thermal stability of calcium zinc compound stabilizer has more advantages than that of tradition , and it’s thermal do composition temperature and thermal stability are improved greatly, so it has a good social and economic benefit.Keywords:Stabilizer; Zinc burning ; Thermal stabilization1 引言聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体经过自由基聚合反应生成的热塑性线型聚合物，是产量仅次于聚乙烯(PE)的通用塑料[1]，具有自熄、阻燃、耐磨、强度较高、电绝缘性和化学稳定性较好等优点，且价格低廉，广泛应用于工业、农业、国防及建筑等领域，但是PVC 结构特殊，对热极为过敏，当加热温度达到90℃以上时，就会发生轻微的热分解；当温度达到120℃后，即发生明显的热分解反应[2]，PVC是在高温和高剪切条件下进行加工的，容易脱去分子上的HCL而导致聚合物降解[3-4]，因其产品变色和制品机械性能等下降，影响其使用寿命，因此需要添加热稳定剂来增加其稳定性。
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。
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
聚氯乙烯软制品用钙锌复合热稳定剂
聚氯乙烯软制品用钙锌复合热稳定剂下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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关于钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用
关于钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用钙锌复合热稳定剂是一种广泛应用于聚氯乙烯（PVC）材料中的热稳定剂。
由于PVC在高温下会分解产生盐酸气体，降低材料的稳定性和使用寿命，因此需要添加热稳定剂来提高其耐热性能。
钙锌复合热稳定剂不仅可以提供有效的热稳定性，同时还能改善材料的加工性能和物理性能。
本文将详细介绍钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用以及其影响因素。
首先，钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用主要是为了提高材料的耐热性能和稳定性。
PVC是一种常用的塑料材料，由于其特殊的结构和分子链的特点，导致其在高温下容易发生分解，释放有害的气体和化学物质。
钙锌复合热稳定剂具有良好的耐高温性能，可以有效地抑制PVC的分解反应，降低分解产物的生成，从而提高材料的耐热性能和稳定性。
其次，钙锌复合热稳定剂还可以改善PVC材料的加工性能。
在PVC的热加工过程中，由于高温和剪切条件的作用，易发生断裂、黏度变化等现象，严重影响材料的加工性能和成型效果。
添加钙锌复合热稳定剂可以有效地减少材料在加工过程中的分解反应，降低粘度的变化，使PVC材料具有更好的流动性和可加工性。
此外，钙锌复合热稳定剂还能显著改善PVC材料的物理性能。
PVC材料在高温下容易发生降解和老化现象，导致物理性能的下降，如抗冲击性、拉伸性能、耐候性等。
添加钙锌复合热稳定剂可以有效地抑制分解反应和老化过程，提高PVC材料的物理性能，延长其使用寿命。
钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用受到一些因素的影响。
首先是钙锌比例的选择。
钙和锌具有不同的稳定性和相容性，较好的钙锌比例可以提供更好的热稳定性能。
其次是添加量的控制。
添加过多会导致副反应和材料性能下降，添加过少则无法达到预期的热稳定效果。
因此，需要根据具体情况选择适当的添加量。
此外，PVC基体的质量和稳定性也会对钙锌复合热稳定剂的应用效果产生影响。
总之，钙锌复合热稳定剂在PVC中的应用可以显著改善材料的热稳定性能、加工性能和物理性能，提高PVC材料的使用寿命和应用范围。
PVC无毒钙锌复合热稳定剂分析
仅是 受热 的化 学变化 ，故 用该方 法 测得的 热稳定 时 间通常要 比热 烘箱 法 、双辊 塑炼法 、转矩流变 仪法等 方法测得 的热稳定 时间要长 。 表 ｌ 刚果红法 的实验结果
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用空间。本 文介绍 了 Ｐ Ｖ Ｃ的热降解机理 以及钙锌 复合热稳定削 的作 用机理 ，阐述 了如何应用刚果红法对钙锌 复合 热稳定剂的热稳定性进行测试，最后 分析 了钙锌 复合热稳定剂的应 用以及发展前景。
关键词 ：Ｐ Ｖ Ｃ 钙锌复合热稳定剂 分析
引 言 聚氯 乙烯 （ Ｐ Ｖ Ｃ ）是产 销量 仅略 低于 聚乙烯 （ Ｐ Ｅ ） 的第 二大 宗通 用塑料 ，但 Ｐ Ｖ Ｃ的加工离 不开热 稳定剂 。可 以这样说 ，热稳 定剂 的发
二 、Ｐ ＶＣ 的 热 降 解 机 理
Ｐ Ｖ Ｃ的分子结 构对热极 不稳定 。当 Ｐ Ｖ Ｃ被加热 至 １ ０ ０ ｏ Ｃ 时 ，便开 始有 轻微 的降解 ；当温 度达 到 １ ５ ０ ℃时 ，便伴 随有 脱 出 Ｈ Ｃ １ 反应 。随 着 温度 的升 高 ，Ｐ Ｖ Ｃ脱 出 Ｈ Ｃ １ 速 度加 快 ，如 果 不 抑制 Ｈ Ｃ １ 的 产生 ， 分解会 进 一步加剧 ，直至发生 剧烈 降解 。Ｐ Ｖ Ｃ在 热降解 过程 中 ，除脱 出Ｈ Ｃ １ 外 ，其 物料颜 色还会 不断 加深甚 至 出现 黑化 的现象 ，其制 品的 物理 力学性 能不断下 降 ，所 以对 Ｐ Ｖ Ｃ来说 ，必须 添加热稳 定剂 以控制 降解 反应 ，否 则 Ｐ Ｖ Ｃ就会 因热 降解 而失 去使 用价值 具体 而言 ，Ｐ Ｖ Ｃ 的 热 降解 过程 具 有 以下 特性 ：（ １ ） 降解 速率 随着 温 度 的 升高 而 迅速 加 快 ；（ ２ ） Ｐ Ｖ Ｃ 降解 速 率与 其 分 子 链 的结 构 有 关 ；（ ３ ） 降解产物 Ｈ Ｃ １ 对
钙锌稳定剂标准
钙锌稳定剂标准一、钙锌稳定剂类型钙锌稳定剂通常分为以下三种类型：1.单一钙锌稳定剂：这种稳定剂主要含有钙和锌的化合物，具有较高的稳定性和耐热性，主要用于高温加工过程中的PVC制品。
2.混合钙锌稳定剂：这种稳定剂是由钙和锌的化合物混合而成，具有较好的稳定性和耐热性，同时价格相对较低，广泛用于中低温加工过程中的PVC制品。
3.无机钙锌稳定剂：这种稳定剂以无机物为载体，将钙和锌的化合物均匀分散其中，具有较好的稳定性和耐热性，同时具有环保性，主要用于环保要求的PVC制品。
二、钙锌稳定剂的活性钙锌稳定剂的活性通常是指其与PVC树脂的相容性及其对PVC制品热稳定性的影响。
活性较高的钙锌稳定剂可以更好地与PVC树脂相容，降低PVC熔体粘度，改善加工流动性，同时对PVC制品的热稳定性也具有更好的促进作用。
活性较低的钙锌稳定剂则与之相反。
三、钙锌稳定剂的粒度钙锌稳定剂的粒度对其应用效果有一定影响。
粒度较小的钙锌稳定剂可以更好地分散在PVC制品中，增加其与PVC树脂的接触面积，从而更好地发挥其稳定作用。
同时，粒度较小的钙锌稳定剂还可以减少其在加工过程中产生的摩擦热量，降低制品的热量。
粒度较大的钙锌稳定剂则与之相反。
四、钙锌稳定剂的硬度钙锌稳定剂的硬度是指其在PVC制品中的硬度表现。
硬度较高的钙锌稳定剂可以增加PVC制品的刚性和抗冲击性，使其更加耐用。
硬度较低的钙锌稳定剂则使PVC制品更加柔软。
五、钙锌稳定剂的透明度钙锌稳定剂的透明度对其在PVC制品中的应用效果有一定影响。
透明度较高的钙锌稳定剂可以增加PVC制品的透明度，使其看起来更加美观。
透明度较低的钙锌稳定剂则使PVC制品更加不透明。
六、钙锌稳定剂的抗水性钙锌稳定剂的抗水性是指其在受潮或遇水后的稳定性。
具有良好抗水性的钙锌稳定剂可以有效地防止水分对PVC制品的影响，保持其原有的性能和外观。
抗水性较差的钙锌稳定剂则易使PVC制品产生水解，影响其使用寿命。
七、钙锌稳定剂的环保性随着环保意识的不断提高，人们对钙锌稳定剂的环保性也提出了更高的要求。
2024年PVC钙锌稳定剂市场发展现状
PVC钙锌稳定剂市场发展现状简介PVC（聚氯乙烯）是一种广泛应用于建筑、电气、包装等行业的重要塑料材料。
然而，PVC在高温、紫外线以及机械应力等外界条件下容易发生失效。
为了提高PVC 产品的稳定性和耐久性，PVC钙锌稳定剂被广泛应用于PVC加工过程中。
本文将对PVC钙锌稳定剂的市场发展现状进行分析。
PVC钙锌稳定剂的特性PVC钙锌稳定剂是一种无毒、环保的稳定剂，具有以下特性：•高效稳定性：PVC钙锌稳定剂能够有效抑制PVC材料在加工过程以及使用中的降解过程，提高PVC产品的稳定性。
•抗紫外线性能：PVC钙锌稳定剂能够有效阻断紫外线对PVC材料的影响，延长PVC产品的使用寿命。
•耐高温性能：PVC钙锌稳定剂能够提高PVC材料的耐高温性，使其在高温条件下仍能保持稳定。
•良好的加工性能：PVC钙锌稳定剂能够降低PVC材料的熔融温度，提高PVC的熔体流动性，有利于PVC的加工。
PVC钙锌稳定剂市场规模及趋势PVC钙锌稳定剂市场在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究机构的数据，2019年全球PVC钙锌稳定剂市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要受到以下因素的影响：1. 建筑行业的增长建筑行业是PVC产品的主要应用领域之一，随着全球建筑行业的不断发展，对PVC产品的需求也在逐渐增加。
PVC钙锌稳定剂作为PVC加工中不可或缺的添加剂，将随着建筑行业的增长而得到推动。
2. 包装行业的需求包装行业对PVC产品的需求同样不可忽视。
随着电子商务的兴起以及食品安全的关注，塑料包装材料的需求将不断增加。
PVC钙锌稳定剂作为一种优秀的稳定剂，能够提高PVC包装材料的稳定性和耐久性，满足包装行业对高质量包装材料的需求。
3. 环保法规的推动越来越多的国家和地区开始推行环保法规，在PVC产业中，更加严格的环保要求对PVC稳定剂的市场带来了机遇。
PVC钙锌稳定剂作为一种无毒、环保的稳定剂，逐渐替代传统的有机锡稳定剂，成为PVC加工中的首选。
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PVC无毒钙锌复合热稳定剂分析
摘要：热稳定剂的发展对pvc工业的发展有着巨大的推动作用，而复合钙锌热稳定剂是世界上公认的无毒、环保型热稳定剂，具有极大的应用空间。
本文介绍了pvc的热降解机理以及钙锌复合热稳定剂的作用机理，阐述了如何应用刚果红法对钙锌复合热稳定剂的热稳定性进行测试，最后分析了钙锌复合热稳定剂的应用以及发展前景。
关键词：pvc 钙锌复合热稳定剂分析
一、引言
聚氯乙烯（pvc）是产销量仅略低于聚乙烯（pe）的第二大宗通用塑料，但pvc的加工离不开热稳定剂。
可以这样说，热稳定剂的发展对pvc工业的发展有着巨大的推动作用。
复合钙锌热稳定剂是世界上公认的无毒、环保型热稳定剂，它具有价格低廉、润滑性良好等优点。
因此，复合钙锌热稳定剂已逐渐替代了传统的铅、镉有害稳定剂，在食品包装、玩具、医用手套和输血管、电线电缆、管材、和人造革等领域中得到了广泛的应用。
二、pvc的热降解机理
pvc的分子结构对热极不稳定。
当 pvc 被加热至 100℃时，便开始有轻微的降解；当温度达到 150℃时，便伴随有脱出 hcl 反应。
随着温度的升高，pvc脱出 hcl 速度加快，如果不抑制hcl的产生，分解会进一步加剧，直至发生剧烈降解。
pvc在热降解过程中，除脱出 hcl 外，其物料颜色还会不断加深甚至出现黑化的现象，其
制品的物理力学性能不断下降，所以对pvc来说，必须添加热稳定剂以控制降解反应，否则pvc就会因热降解而失去使用价值。
具体而言，pvc 的热降解过程具有以下特性：（1）降解速率随着温度的升高而迅速加快；（2）pvc 降解速率与其分子链的结构有关；（3）降解产物 hcl 对 pvc 降解具有促进作用；（4）空气中的氧气会大大提高降解速度；（5）fecl3、zncl2等具有 lewis 酸性质的金属化合物对 pvc 降解具有强烈的促进作用。
对于 pvc 如何进行热降解，人们通过研究认识到主要包括两个步骤。
第一，pvc聚合分子链上脱去活泼的氯原子产生hcl，并在 pvc 高分子链上逐渐形成共轭多烯结构。
第二，共轭多烯结构是一个生色基团，随着降解的进一步进行，共轭双键上的氯原子电子云因密度增大而活化，促使发生的反应反复进行，即所谓的“链锁式”脱hcl 反应。
目前来说，由于pvc的热降解机理比人们想象的复杂，所以关于 pvc 降解机理的很多具体细节还没有统一的定论，但pvc 热降解机理的基本框架已经十分明确了。
三、钙锌复合热稳定剂的作用机理
热稳定剂的作用机理也非常复杂。
但总的来说，各类热稳定剂之所以能起到热稳定化作用，应具有如下功能：（1）吸收并中和pvc 加工过程中放出的hcl；（2）置换活泼、不稳定的取代基；（3）与脱hcl后形成的双键进行双烯加成反应，破坏共扼结构，以减少着色性；（4）中和或钝化对降解起催化作用的金属离子及其他有害杂质；
所谓钙锌复合热稳定剂是指通过调整cast2和znst2的配比以达到较为优良的协同热稳定效果，这是由于 cast2单独使用的初期着色性严重，但长期热稳定性较好，而znst2单独使用的初期着色性优良，却在后期存在“锌烧”现象。
关于其作用机理，一般认为，当锌皂和钙皂协同作用作为热稳定剂时，由于金属元素zn的电负性较大，吸引电子能力较强，可能置换了pvc链上不稳定的氯原子，进而形成了zncl2，而zncl2的氯原子可与钙皂配位体之间发生交换，重新生成锌皂和对pvc的降解无害的cacl2。
显而易见，钙锌复合热稳定剂延缓pvc母体中znc12的出现，抑制了“锌烧”，并且钙皂在反应后期还可以起到吸除hcl的作用，所以长期热稳定性得到了提高。
四、钙锌复合热稳定剂的热稳定性能评价
钙锌复合热稳定剂在pvc中的评价测试方法很多，如热烘箱法、刚果红法、双辊塑炼法、转矩流变仪法等，但这些方法各有优缺点，目前还不存在一种方法能全面地评价钙锌复合热稳定剂的热稳定性。
本文采用刚果红法对钙锌复合热稳定剂的热稳定性进行测试。
1.实验原理
在静态空气中，将试样维持在材料规定的测试温度，测定分解出的hcl，导致试管中刚果红试纸下端由红变蓝的时间即为热稳定时间。
2.试验仪器和样品
本实验主要用到的试验样品有刚果红试纸、陕西金泰氯碱化工有
限公司的pvc（sg-5）、浙江嘉澳环保科股份有限公司的钙锌复合热稳定剂jcz-6503b和环保增塑剂 j288。
本实验主要用到的仪器有江都真威试验机械有限公司生产的160 型双辊炼塑机以及张家港
亿利机械有限公司生产的shr-10 型高速混合机。
3.实验方法及结果
3.1样品制备
3.2实验方法
3.3实验结果
4.该方法的优点以及局限性
刚果红法是根据 pvc 制品在高温下分解出的氯化氢的量而建立的评估方法，比较适用于在加热过程中褪色试验不能令人满意的有颜色 pvc 共混物和制品，例如电缆工业中最常用的测试方法就是刚果红法。
但刚果红法属于静态评价方法，这种方法通常与加工动态条件不相对应，得出的数据也不能直接代表工艺热稳定性。
大量的试验表明，含钙锌复合热稳定剂的pvc 制品刚果红时间越长，制品的初期白度越差。
五、钙锌复合热稳定剂的应用
钙锌复合稳定剂分液体和固体2种。
液体钙锌热稳定剂无毒、环保，且具有价格低廉、气味淡薄等优点，主要用于食品包装、玩具、医用手套和输血管等领域。
固体钙锌复合稳定剂主要是由钙的梭酸盐、锌的梭酸盐、润滑剂、有机辅助稳定剂等组成，它抑制初期着色性效果优良，长期稳定效
能良好，具有润滑加工性好、不发生硫化交叉污染和加工过程中不产生难闻气味等优点，可作为铅盐热稳定剂的替代品用于电线电缆、管材、管件、型材、板材和人造革等的生产制造。
六、结束语
钙锌复合热稳定剂环保无毒、润滑性好、价廉、具有极大的发展潜力，已经在欧美国家得到了广泛应用。
我国应加强新钙锌复合稳定剂的研究开发，以推动pvc工业的持续发展。
参考文献
吴茂英. pvc 热稳定剂及其应用技术[m].北京：化学工业出版社，2010，2008， 69（3）： 50-55.。