热稳定剂
第4章热稳定剂

4.2 热稳定剂的作用机理
4.2.1 合成材料的热降解
聚合物的热降解有三种基本的表现形式: (1)非链断裂降解(小分子消除反应) ➢ 非链断裂降解是指高分子材料在受热过程中从高分子链上
脱落下来各种小分子,例如HCl、NH3、H2O等。很明显 这一过程根本不涉及高分子链的断裂,但改变了高分子链 的结构,从而改变了合成材料的性能。 ➢ 但当小分子消除反应进行到主链薄弱点较多时,也会发生 主链断裂,导致全面降解。
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(2)金属皂类 ➢是由碱金属以外的金属、金属氧化物或盐类与脂肪酸、 松香酸、环烷酸等作用而成。 ➢钡/镉类稳定性极佳,但有毒,主要用于对毒性无要求的 领域; ➢钡/锌类为取代镉的产品,低毒;钙/锌类无毒,与辅助 稳定剂并用于食品包装。 ➢一般来讲,金属皂单独使用很难达到理想的稳定效果, 复配的通过组分之间的协同作用可起到良好的稳定作用, 应用范围广。
➢ 一般来说,PVC软制品中热稳定剂使用量在2份左右(对 100份树脂而言);硬制品用3-5份。
➢ 而用于聚烯烃的热稳定剂,主要防止高温下的热氧降解, 实际起的是抗氧剂的作用。
4
热稳定剂的发展变迁 ➢ 聚氯乙烯工业随着稳定剂的发展而发展。 ➢ 20世纪20年代中期,由于缺乏合适的PVC加工机械,解
这仅是一年的消耗量,是仅仅用于PVC塑料制品加工用的量!
这20万吨含铅稳定剂加工而成的PVC塑料制品就高达1250万吨 左右,这每年千万吨回收利用困难的含铅产品废弃后给人类 带来了极大的健康威胁。
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➢ 铅盐类稳定剂目前状况是往无尘复合铅发展,趋向于低 铅,最终还是会转到无铅。
➢ 复合铅盐热稳定剂是在保证稳定效果不变的情况下,加 热和混炼条件下将有协同效应的各种铅盐稳定剂、辅助 热稳定剂与内外润滑剂等充分分散混合后制成的粒状或 片状复合稳定剂。
4热稳定剂解析

4热稳定剂解析热稳定剂是一类在高温下能够保护聚合物材料稳定性的化学添加剂。
由于高温的作用会导致聚合物分子的断链、氧化、分解和脆化等不可逆反应,从而导致聚合物材料的性能下降甚至失效。
热稳定剂的主要作用就是在高温下保护聚合物材料的结构完整性、物理性能和化学性能。
热稳定剂的种类繁多,常用的有有机热稳定剂、无机热稳定剂和复合热稳定剂等。
有机热稳定剂主要是指各种有机化合物,如酰胺类、亚磷酸酯类、单质硫等,它们通过吸收热量、减缓聚合物分解反应或中和酸性物质等方式来提高聚合物的热稳定性。
无机热稳定剂主要是指金属盐类,如氯化铅、碳酸钙等,它们能够与聚合物分子进行物理或化学吸附,从而阻碍分子的分解反应。
复合热稳定剂则是将有机热稳定剂和无机热稳定剂进行混合使用,以期发挥二者的协同效应,提高聚合物材料的热稳定性。
热稳定剂的选择关系到聚合物材料的使用寿命和性能稳定性,其选择需要综合考虑聚合物材料的工作温度、使用环境、耐热性要求以及成本等因素。
例如,对于在高温条件下使用的聚合物材料,应选用耐高温的热稳定剂,如亚磷酸酯类或氯化铅等;对于在阳光直射下使用的聚合物材料,应选用具有良好光稳定性的热稳定剂,如紫外线吸收剂等。
热稳定剂的添加方法也是决定其效果的重要因素。
一般来说,热稳定剂可以通过两种方式添加到聚合物材料中,即内消光剂和表面涂覆剂。
内消光剂是将热稳定剂直接混合到聚合物中,以期在加热过程中保护聚合物分子;表面涂覆剂则是将热稳定剂涂覆在聚合物表面,以期在高温下形成一层保护膜,抵御外界热源。
热稳定剂的研究一直是高分子材料科学的热点之一、目前,研究人员正在不断寻求新的热稳定剂,并且不断改进现有的热稳定剂。
例如,有研究人员正在开发新型有机热稳定剂和无机热稳定剂,以提高其热稳定性和抗老化性能;还有研究人员在热稳定剂中引入纳米材料,以提高其抗氧化性和导热性能。
总之,热稳定剂在聚合物材料中的应用与研究具有重要的意义。
通过选择适合的热稳定剂并合理添加,可以提高聚合物材料的耐高温性能和稳定性,从而延长材料的使用寿命,并推动高分子材料在各个领域的应用。
pa热稳定剂种类

pa热稳定剂种类:
目前,PA常用的热稳定剂包括以下几种:
1.受阻酚类抗氧剂:受阻酚类抗氧剂是一种常见的抗氧化剂,可以有效地抑制PA在加
工和使用过程中的氧化降解,提高其热稳定性。
常用的受阻酚类抗氧剂包括Irganox 系列、Aldana系列和Sumilizer系列等。
2.亚磷酸酯类抗氧剂:亚磷酸酯类抗氧剂也是一种常见的抗氧化剂,可以与受阻酚类
抗氧剂配合使用,协同提高PA的热稳定性和抗氧化性。
常用的亚磷酸酯类抗氧剂包括Irgafos系列、Cyanox系列和Doverphos系列等。
3.金属盐类稳定剂:金属盐类稳定剂可以与PA中的不饱和键结合,抑制自由基的产生,
从而减少氧化降解的发生。
常用的金属盐类稳定剂包括铅盐、钡盐和钙盐等。
4.复合稳定剂:复合稳定剂是多种稳定剂的混合物,可以针对PA的不同降解机理进行
协同作用,进一步提高其热稳定性和抗氧化性。
常用的复合稳定剂包括Ultranox系列、Vanox系列和Hostanox系列等。
热稳定剂

热稳定剂聚氯乙烯作为四大通用塑料之一,应用极其广泛。
但其致命缺点是热稳定性差,加工时易发生脱除氯化氢反应。
脱除的氯化氢对降解链反应又有催化加速作用,生成不饱和共轭多烯,导致制品变色、变硬、烧焦。
热稳定剂的稳定化作用原理如下:(1)吸收、捕捉氯化氢、抑制氯化氢的催化降解作用。
(2)置换聚氯乙烯结构中的不稳定氯原子(叔碳位),抑制脱氯化氢。
(3)捕捉或螯合有害的金属氯化物,防止其对聚氯乙烯的催化降解作用,同时使并用的稳定剂再生。
(4)捕获游离基,抑制氧化反应。
理想的热稳定剂应具有以下特点:(1)热稳定效能优异,具有协同效应。
(2)与PVC树脂相容性好,挥发性小,不升华,不迁移,不喷霜,不出汗,耐抽提性好。
(3)有适当润滑性,易加工。
(4)与其他助剂无不良反应,不被硫、铜污染。
(5)无毒、无臭、不污染。
(6)加工方便,价格低廉。
热稳定剂的发展动向为:(1)铅盐稳定剂向无(低)尘化、复合化方向发展,所占比重将逐渐下降。
(2)金属皂(盐)类稳定剂适用性强,钡/锌、钙锌类所占比例上升,镉类下降。
(3)复合稳定剂不断拓展,主要向性能全面和系列化方向发展。
(4)有机锡和有机锑类热稳定剂发展很快。
(5)稀土稳定剂有我国特色,初具规模。
一、无机铅盐和有机铅盐稳定剂1化学名三盐基硫酸铅英文名 tribasic lead sulfate分子式 3PbO・PbSO4・H2O性质白色粉末,味甜,相对分子质量990.87。
相对密度7.10。
折射率2.1。
熔点820℃。
不溶于水,部分溶于乙酸,能溶于硝酸、热浓盐酸、乙酸铵、乙酸钠溶液和碱类。
无可燃性和腐蚀性。
易吸湿,在阳光照射下会变黄。
其质量指标(HG2340—92)为:指标名称优等品一等品合格品外观白色粉末白色粉末白色或微黄色粉末铅含量(以PbO计),% 88.0~99.0 88.0~90.0 87.5~90.5三氧化硫(SO3,%) 7.5~8.5 7.5~8.5 7.0~9.0加热减量,%<0.30 <0.40 <0.60筛余物(75µm筛)<0.30 <0.40 <0.80用途聚氯乙烯热稳定剂,应用十分广泛。
溶于水的热稳定剂

溶于水的热稳定剂是指能够在高温下溶解于水并保持稳定性的化合物。
这些化合物通常用于在高温下稳定溶液中的其他成分,防止其分解或降解。
常见的溶于水的热稳定剂包括:
1. 硼酸盐:如硼酸钠、硼酸镁等,能够在高温下稳定水溶液的酸碱性质。
2. 磷酸盐:如磷酸二氢钾、磷酸三钠等,能够在高温下稳定溶液中的金属离子。
3. 聚乙烯醇:具有较高的热稳定性,能够在高温下稳定溶液中的有机物。
4. 聚丙烯酰胺:具有较高的热稳定性,能够在高温下稳定溶液中的有机物。
5. 乙二醇:能够在高温下稳定溶液中的有机物,常用于高温反应的溶剂。
这些溶于水的热稳定剂在工业生产和实验室研究中广泛应用,能够提
高反应的稳定性和效率。
高分子助剂 第三章 稳定剂(热稳定剂).

Cl
Cl
3 单分子机理
Cl +
C CH H
非链断裂热降解的影响因素
(1)聚合物的结构(支链、双键的、分子量分布); (2)氧的影响(氧能加速PVC的脱氯化氢速度加快PVC的 热降解); (3)氯化氢的影响(氯化氢能加快PVC的热降)。
热稳定剂的作用机理
(1)吸收氯化氢 Me(OOCR)2+ 2HCl===MeCl2+ 2HOOCR 其中Me为:Pb、Ba、Cd、Ca、Zn、Sn、Sb、Mg、Sr等。
其典型代表是UV-9和UV-531。
水杨酸酯类
优点是价格便宜,而且与树脂的相容性好,缺点是吸收效 率低,且吸收波段较窄(340nm以下),本身对不不太稳 定,易使制品带黄色。UV-TBS和UV-BAD是其典型代表。
苯并三唑类
性能较好的紫外线吸收剂。它可很强烈地吸收310-385nm 的紫外光。热性能稳定,但价格较高。其典型代表是UV-P、 UV-326和UV-327等。
第三章 稳定化助剂
第二节 热稳定剂 第三节 光稳定剂
热稳定剂定义
为了实现PVC或其它类似塑料的热塑加工,向PVC中加入少 量的化学物质,使它们可以在加工温度下不发生化学变化; 或延缓这些变化,以达到延长其使用寿命的目的,所加入的 少量物质,即称之为热稳定剂。
聚合物热分解的三种形式:
①在受热过程中从高分子链上脱落下来各种小分子
②键的断裂发生在高分子链上,从而产生了各种无规律的 次级分子,材料遭到严重的破坏;
③键的断裂也是发生在高分子链子,但链的断裂是有规律 的,只是分解成聚合前的单体,称之为解聚反应。
非链断裂热降解机理
1.自由基机理
Cl
Cl +
热稳定剂

4.5.5 热稳定剂的发展动向
1.发展低毒和无毒品种 过去多用Ba-Cd-Zn系列品种做为主稳定剂,后来发 现镉向土壤迁移而被作物吸收进而引起人的中毒。国外 开始使用有机锡代替毒性大的铅化合物。 2.大力发展有机锡热稳定剂 甲基锡和酯锡(硫锡化合物)都是优良的稳定剂。 3.大力研究做为PVC主稳定剂的有机酸金属盐 如吡咯烷酮羧酸盐,它们的分子中存在着能与氯化 锌起螯合作用的配位基,能抑制氯化锌对PVC老化的促 进作用。 4.积极开发有机辅助热稳定剂 为进一步提高稳定化效果,对螯合剂、多元醇衍生 物等新品种也在积极开发中。稳定PVC过程中,加入螯 合剂抑制氯化锌的不良影响是一种有效的方法。
4.5.4 热稳定剂分类
1.铅稳定剂 是现在仍大量使用的、开发最早的品种。具有很强的 结合氯化氢的能力,但对PVC脱HCL既无抑制作用也无 促进作用。 盐基性铅盐是目前应用最广泛的类别,如三盐基硫 酸铅(3PbO•PbSO4•H2O)、盐基性亚硫酸铅 (nPbO•PbSO3)和二盐基亚磷酸铅 (2PbO•PbPO3•1/2H2O)等。 铅盐稳定剂优点是耐热性好,长期稳定;电气绝缘 性好;具有白色颜料的性能,覆盖力大、耐候性好;价 格低廉。但缺点是有毒性,相容性和分散性差,所得制 品不透明;没有润滑性,需要与金属皂、硬脂酸等润滑 剂并用;容易产生硫化污染等。
无论是盐基性铅盐、金属皂类或其他各类热稳定剂, 所以能起到热稳定化的作用,主要是由于它们都有着一 个共同特点——均属于HCl接受体,能够捕捉PVC释放 的HCl。
各类热稳定剂有其独特作用。总之,热稳定剂掺入PVC制品中,能 与产生的微量HCL作用,因而能防止PVC热降解,同时可使制品长 期使用。
聚氯乙烯的热降解及热稳定剂的作用机理:
金属皂大多用于半透明制品。
1塑料热稳定剂种类划分

1塑料热稳定剂种类划分塑料热稳定剂是一种用于改善塑料在高温条件下的稳定性的添加剂。
在塑料加工和应用的过程中,由于高温会引起塑料分子链的断裂和降解,从而导致塑料的物理和化学性能下降。
为了解决这个问题,塑料热稳定剂被广泛应用于各种塑料制品的生产中。
根据化学成分和作用机制的不同,塑料热稳定剂可以分为几种不同的类型。
1.有机锡热稳定剂:有机锡热稳定剂是一类含有有机锡化合物的添加剂。
有机锡热稳定剂具有良好的热稳定性和耐候性,能够有效地抑制塑料在高温下的降解反应。
有机锡热稳定剂常用于聚氯乙烯(PVC)和聚酯等塑料制品的生产中。
2.金属皂热稳定剂:金属皂热稳定剂是一类通过金属皂与塑料分子结合而形成的添加剂。
金属皂热稳定剂能够吸收和中和塑料分子中的酸性物质,防止塑料在高温下的降解。
常见的金属皂热稳定剂有铅皂、钙锌皂、锌皂等,它们广泛应用于聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等塑料制品的生产中。
3.硫含热稳定剂:硫含热稳定剂是一类含有硫化合物的添加剂。
硫含热稳定剂能够与塑料分子中的自由基反应,形成稳定的网络结构,从而提高塑料的热稳定性。
硫化锌和硫化铅是硫含热稳定剂中常用的成分,它们主要应用于聚氯乙烯(PVC)和聚氨酯等塑料制品的生产中。
4.有机磷热稳定剂:有机磷热稳定剂是一类含有磷酸盐或磷酸酯结构的添加剂。
有机磷热稳定剂能够通过抑制塑料分子链的断裂反应,提高塑料的热稳定性。
有机磷热稳定剂常用于聚合酯、聚酰胺和聚碳酸酯等塑料制品的生产中。
5.其他热稳定剂:除了以上几种类型的热稳定剂外,还存在一些其他的热稳定剂。
例如,氨基酚类热稳定剂可以通过吸收和中和塑料中的酸性物质来提高塑料的热稳定性;硅含热稳定剂可以在高温下形成一层保护膜,防止塑料分子链的断裂和降解。
这些热稳定剂常常与其他类型的热稳定剂混合使用,以提高塑料的热稳定性。
综上所述,塑料热稳定剂根据化学成分和作用机制的不同可以分为几种不同的类型,包括有机锡热稳定剂、金属皂热稳定剂、硫含热稳定剂、有机磷热稳定剂和其他热稳定剂。
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用途: 目前主要应用于以下方面(1)用于各种不透明板,软 制品及电缆材料;(2)用于管材,地板料,硬质PVC
4.3.2 金属皂类稳定剂
金属皂,主要指高级脂肪酸的钡、镉、铅、钙、锌、 镁、鍶等金属盐,常用的脂肪酸有硬脂酸、月桂酸、 棕榈酸等,可用通式表示
M O C R n
O
除了高级脂肪酸的金属盐以外,还有芳香族酸、脂 肪族酸以及酚或醇类的金属盐类,如苯甲酸、水杨 酸、环烷酸、烷基酚等的金属盐类等,它们多是液 体复合稳定剂的主要成分
4.3热稳定剂各论
在工业上,用于PVC的高效热稳定剂有许多种,但均可归属 于金属稳定剂与有机稳定剂两大类 第一类包括无机的、有机的,酸与金属的碱性盐以及它们的 混合物 第二类包括环氧化合物,螯合试剂,抗氧剂,a-苯基吲哚与 尿素衍生物等有机物
4.3.1铅稳定剂
盐基性铅盐 指带有未成盐的一氧化铅(俗称为盐基) 的无机酸铅和有机酸铅(如三盐基硫酸铅, 3PbO·PbSO4·H2O;二盐基硬脂酸铅2PbO·Pb (C17H35CO2)2等),它们都具有很强的结合氯 化氢的能力,可作为氯化氢的捕获剂使用,其作 用原理是通过捕获分解出的HCl而抑制氯化氢对 进一步分解反应所起的催化作用
当然如果高分子链上的碳碳单键与不饱和健相连的话, 那么此碳碳健的热稳定性就比较低,这是由于其均裂 所生成的游离基能与其相连的不饱和健共轭所致
4.2.2非链断裂降解反应机理
PVC受热降解放出HCl是一个十分复杂的过程,一般有以下 三种机理: 1、自由基机理 2、离子机理 3、单分子机理
4.2.3 非链断裂热降解的影响因素 1、聚合物结构的影响 聚合物的热稳定性应主要取决于聚合物的结构,现从支链 的多少、不饱和度、聚合度及分子量的分布等结构特点对其热 稳定性的影响进行讨论 (1)支链的影响 (2)不饱和度的影响 (3)聚合度的影响 (4)分子量的影响
4.2.4 热稳定剂的作用机理
如果要防止或延缓像PVC类的聚合材料的老化,要 么消除高分子材料中热降解的引发源,如PVC中烯丙基氯 结构和不饱和健:要么消除所有对非链断裂热解反应具 有催化作用的物质,如有PVC上解脱下来的氯化氢等,才 能阻止或延缓材料的热降解。
选择和使用热稳定剂具有以下功能
①、能置换高分子链中存在的活泼原子(如PVC中烯丙 位的氯原子),以使得到更为稳定的化学键和减小引发脱 氯化氢反应的可能性; ②、能够迅速结合脱落下来的氯化氢,抑制其自动催化 作用; ③、通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反 应而生成饱和的高分子链,以提高该合成材料热稳定性; ④、能抑制聚烯结构的氧化与交联; ⑤、对聚合材料具有亲和力,而且是无毒或低毒的; ⑥、不与聚合材料中已存在的添加剂,如增塑剂、填充 剂和颜料等作用。
第四章 热稳定剂
4.1 概述 为防止聚合材料(如PVC、PVA、PVDC、 PCTEF、氯磺化PE、聚氯苯乙烯等塑料及氯化 橡胶等)在热和机械剪切力等作用下引起降解 而加入的一类物质称热稳定剂。(或指那些用 来提高能发生非链断裂热降解的聚合材料热稳 定性的物质)
对于耐热性差、容易产生热降解的聚合物,在加 工时必须采用添加热稳定剂的方法提高其耐热性, 最典型的例子是聚氯乙烯一般加入铅盐、金属皂 有机锡化合物及有机辅助稳定剂等做其稳定剂
合成材料的热降解根本改变了合成材料的结 构与性能,所以必须通过加入热稳定剂来抑 制和延缓合成材料的热降解 在许多合成材料的加工与使用过程中,非链 断裂热降解是经常遇到的情况,最重要的例 子就是PVC,在高于100℃的情况下,即伴随 有脱氯化氢的非链断裂热降解反应,随着氯 化氢的生成或温度的升高,此热降解反应的 速度都有所增加。
4.2 合成材料的热降解及热稳定的作用机理 4.2.1 合成材料的热降解 聚合物的热降解有三种基本的表现形式。①、 在受热过程中从高分子链上脱落下来各种小分子, 例如HCl,NH3,H2O等,这种热降解称作非链断裂降 解;②、键的断裂发生在高分子链上,从而产生了 各种无规律的低级分子,这一过程称作随机链断裂 降解;③、链的断裂仍然发生在高分子链上,但高 分子链的断裂是有规律的,只是分解生成聚合前的 单体,最常见是非链断裂降解。
用途: (1)用于硬质不透明瓦楞板 (2)用于硬质注射用品 (3)吹塑包装膜,无毒薄膜 (3)稳定的含卤树脂 (4)PVC
4.3.3有机锡稳定剂
作为商品的锡稳定剂,一般很少使用纯品。大都是添加了 稳定化助剂的复合物,有机锡稳定剂的主要特点是:具有 高度的透明性,突出的耐热性,低毒并耐硫化 有机锡的通式为RmSnY4-m R是烷基,如甲基、正丁基、正辛基等,Y是通过氧原子或 硫原子与Sn连接的有机基团,根据Y的不同有机锡可分为三 种类型: (1)脂肪酸酯盐:Y基团为—OOCR; (2)马来酸盐型:Y基团为—OOCCH=CHCOO— ; (3)硫醇盐型:Y基团为—SR,—SCH2COOR
合成方法
用途: 有机锡稳定剂广泛应用于聚氯乙烯(PVC)树脂加工行业,适 用于PVC的压延,挤出、吹塑、注塑等各种成型加工工艺,尤 其适用于药品、食品、饮水管材等PVC加工过程.(本稳定剂 不得与铅、镉等稳定剂并用.)
4.3.4液体复合稳定剂
所谓液体复合稳定剂是指由基金属盐类、亚磷酸酯、多 元醇、抗氧剂和溶剂等多组分的混合物。它是以钡、镉、 锌、钙等金属的皂类和盐类为主体,以 亚磷酸酯等为有 机辅助稳定剂和溶剂组成的液体复合稳定剂。 优点:使用方便,耐压析性好,透明性好,与树脂和增 塑剂的相容性好,而且用量也较少。当用于软质透明制 品时,液体复合稳定剂的耐候性好,而且没有初期着色, 比用有机锡稳定剂便宜得多,当用于增塑糊时粘度稳定 性高。 缺点:润滑性差,软化点低。 用途:主要用于软质制品中。
热稳定剂的分类
1、铅盐复合稳定剂 2、OBS有机基稳定剂 3、有机锡类稳定剂 4、液体复合稳定剂 5、钙锌复合稳定剂 6、钡锌复合稳定剂 7、钾锌复合稳定剂
热稳定剂的特性 (1) 相容性 人们总是希望PVC稳定剂在配合物种容易分散,做 成制品后长期使用而不析出。但是,当稳定剂的相 容性不良时,会从制品内部向外部表面移动,最后 留在制品表面上。如果喷出物是粉状的固体物质, 则称为喷霜;如果喷出的是液体则称为“出汗” 一般说来,某些金属皂、润滑剂和马来酸酯类有机 锡,容易引起喷霜;亚磷酸酯、磷酸酯等PVC稳定 剂也会使喷霜增多。对金属皂,电负性小的金属喷 霜少;芳香酸根者比脂肪酸根者喷霜少;脂肪酸根 中碳链越长,喷霜越严重。
(1)吸收氯化氢 Me(OOCR)2+ 2HCl===MeCl2+ 2HOOCR 其中Me为:Pb、Ba、Cd、Ca、Zn、Sn、Sb、Mg、Sr 等。 (2)消除不稳定的氯原子置换或消除不稳定的氯原子。 (3)防止自动氧化聚氯乙烯在热氧及剪切力作用下,极易 被O2氧化发生降解。 (4)加入马来酸的金属盐可抑制或消除双键或使之变短、 变少。
优点: 热稳定性,尤其是长期热稳定性好;电气绝缘性 好;具有白色颜料的性能,覆盖力大,耐候性好;可 作为发泡剂的活性剂;具有润滑性;价格低廉。 缺点: 所得制品透明性差;毒性大;分散性差;易受硫 化氢污染。由于分散性差,相对密度大,所以用量大
制法:
铅类稳定剂一般是用氧化铅与无机酸或有机酸盐在醋酸或 酸酐的存在下反应制得
因为要达到聚氯乙烯的良好稳定性常常需要同时使用多种 pvc热稳定剂,所以,有些商品PVC稳定剂是由多种成分 复配,成为复合稳定剂,如钡镉稳定剂,钡锌稳定剂等, 这些复合稳定剂通常已经加入了聚氯乙烯加工所需要的润 滑剂等助剂,以方便用户使用。复合稳定剂品种很多,有 粉状,膏状,液体,三种形式。
作用原理
针对目前广泛的铅盐类、脂肪酸皂类、有机锡类,其作用机理 是不难理解的列如盐基性铅盐是通过捕获落下来的氯化氢而抑 制它的自动催化作用;而脂肪酸皂类一方面可以捕获脱落下来 的氯化氢,另一方面能置换PVC中的烯丙基氯中的氯原子,生 成稳定的酯,从而消除了材料中脱氯化氢的引发源
有机锡类化合物首先与PVC分子链上的氯原子配位,在配位体 电场中存在于高分子链上的活泼氯原子与Y基团进行交换,从 而抑制PVC脱氯化氢的热降解反应
CH2CHn
Cl
CH=CH n
+
nHCl
对于随机链断裂降解反应则是由于高分子链中弱健的均裂 造成。这种降解反应,由于所产生的游离基的分子间与分 子内的进一步反应和重排。这类降解反应的难易主要取决 于聚合物的化学结构,一般来说,在高分子链中C-C健的 热稳定性按下列顺序而下降,列如PH、PE、PIB
金属皂类稳定剂的性能随着金属的种类和酸根的不同 而异,其规律如下: 耐热性 镉、锌皂初期耐热性好;钡、钙、镁、 鍶皂长期耐热性好,铅皂的耐热性为中等; 耐候性 镉、锌、铅、钡、锡皂较好; 润滑性 铅、镉皂的润滑性好,钡、钙、镁、鍶 皂的润滑性较差;但凝胶化性能好,酸根对润滑也有 影响,脂肪族比芳香族好,对于脂肪族来说碳链越长 越好 压析性 钡、钙、镁、鍶皂容易产生压析现象, 而锌、镉、铅皂的耐压析性能较好,脂肪酸皂的压析 性比芳香羧酸盐高,对于脂肪酸皂而言,碳链越长压 析越严重,而且喷霜严重
(2)透明性 1.PVC稳定剂和制品的透明性 有机锡,特别是马来酸酯类和硫醇类有机锡,是一种透明性较好的PVC稳定剂, 主要在硬质透明制品中;金属皂有透明性,多用在半透明制品中;无机铅盐不透 明,只能用在不透明制品中。 2.白化现象 透明塑料制品如果经水浸渍,或经户外暴晒,或经弯曲,拉伸等情况,会产生白 化现象失去透明性。水浸白化,是指透明塑料板在水中浸渍一定时间而出现白浊 不透明现象;暴晒白化是指塑料硬板放置在空气中,由于大气中的水分,二氧化 碳,二氧化硫和光的作用而呈现的现象;应力白化是指塑料制品在受机械外力作 用时,折痕出出现白化现象。 3.鱼眼气泡 把透明或半透明塑料薄片,迎着光线进行观察时,可以看到薄片中夹杂着透明或 半透明的类似鱼眼的小圆颗粒,这就是“鱼眼”。“气泡”是PVC稳定剂中的挥 发成分或者加工性的不平衡造成的