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PVC用熱穩(wěn)定劑功能綜述

　熱穩(wěn)定劑主要用于聚氯乙烯和其它含氯聚合物。聚氯乙烯是無定型高聚物，玻璃化溫度為80℃，塑化溫度為130—150℃，由于其分子結(jié)構(gòu)對(duì)于熱不穩(wěn)定，使它在空氣下100℃時(shí)就開始有輕微降解，150℃時(shí)則降解加劇，放出能起進(jìn)一步催化降解作用的氯化氫。如果不抑制氯化氫的產(chǎn)生則繼續(xù)降解，直到聚氯乙烯大分子被裂解成各種小分子為止，因此對(duì)聚氯乙烯樹脂來說必須添加適當(dāng)?shù)臒岱�(wěn)定劑才有可能加工成各種軟質(zhì)和硬質(zhì)制品。

　　作為聚氯乙烯的理想熱穩(wěn)定劑，應(yīng)具有多種功能，例如：

　　1.能吸收并中和聚氯乙烯在加工過程中所放出的氯化氫；

　　2.能取代不穩(wěn)定的原子，如與叔碳原子相連之極不穩(wěn)定的叔氮原子； 

　　3.能通過加成、還原，氧化或自由基反應(yīng)等途徑中止不飽和雙鍵的增長(zhǎng)。

　　4.能中和或鈍化熱穩(wěn)定劑反應(yīng)后的殘留物，加重金屬的氯化物，以及聚氯乙烯樹脂中殘留的雜質(zhì)如聚合引發(fā)劑、乳化劑的殘余等(這些雜質(zhì)都會(huì)引致聚氯乙烯進(jìn)一步降解)；

　　5.具有光穩(wěn)定作用，能吸收相反射紫外線；

　　6.抗污染，主要是能抗硫化物的污染，不敢產(chǎn)品日久變黃、發(fā)黑；

　　7.在加工溫度下與聚氯乙烯樹脂有良好的溶解性，使于制造透明制品；

　　8.此外，還應(yīng)有無色、無味、無嗅、無形、非遷移、價(jià)廉和不改變聚氯乙烯樹脂的基本物理性能及流變特性等。

　　事實(shí)上難以找到一種完全滿足上述要求的熱穩(wěn)定劑，因此必須根據(jù)加工及在應(yīng)用過程中的主要矛盾進(jìn)行正確的選用。

　　穩(wěn)定劑對(duì)聚氯乙烯樹脂的性能影響要著重考慮軟化點(diǎn)、粘度和潤(rùn)滑性三方面。使用液體穩(wěn)定劑比固體穩(wěn)定劑更易降低樹脂的軟化點(diǎn)。穩(wěn)定劑的pH值對(duì)聚氯乙烯糊的粘度有較大影響，如用鋇皂和鎘皂會(huì)提高樹脂粘度而采用液體穩(wěn)定劑就要好些。有些穩(wěn)定劑兼有潤(rùn)滑劑的作用，故在聚氯乙烯配方中要注意潤(rùn)滑劑用量的平衡。

　　無機(jī)鉛鹽穩(wěn)定劑是最早的PVC(聚氯乙烯)有效熱穩(wěn)定劑，至今仍占重要地位，因它們有廉價(jià)和有效之優(yōu)點(diǎn)。但它有硫污(與硫生成黑色PbS)、不透明和毒性之缺點(diǎn)，因而促進(jìn)了有機(jī)錫穩(wěn)定劑的發(fā)展。有機(jī)錫恰有非硫污和制品透明之優(yōu)，硫醇錫對(duì)硬PVC有很高的穩(wěn)定效果。隨著協(xié)同效應(yīng)的發(fā)展，鋇/鎘穩(wěn)定劑開始出現(xiàn)，而鋇/鎘和鋇/鎘/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑是當(dāng)前重要的一類穩(wěn)定劑。

　　所謂協(xié)同效應(yīng)是指兩種熱穩(wěn)定劑配合使用時(shí)的熱穩(wěn)定效果明顯地大于各自單獨(dú)使用時(shí)所能得到效果的總和。

　　聚氯乙烯降解的象征是色澤由白變黃、變棕。當(dāng)聚氯乙烯分子中解離出0.2%HCl則(氯化包)時(shí)就因共軛雙鍵而呈黃色。

　　熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果的評(píng)定主要依靠熱穩(wěn)定劑即測(cè)定HCL析出量或測(cè)定塑料在標(biāo)準(zhǔn)條件下加熱時(shí)引起的色澤變化。通常測(cè)定開始放出游離直HCL的時(shí)間或測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)所放出的HCl量。

　　硫化污染試驗(yàn)是將聚氯乙烯小試條浸入新制的硫化鈉溶液，一定時(shí)間后取出與未浸試樣作顏色變化的對(duì)立。

　　熱穩(wěn)定劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為鹽基性(堿式)鉛鹽、金屬皂類、有機(jī)錫、復(fù)合穩(wěn)定劑等主穩(wěn)定劑和環(huán)氧化物、亞磷酸酯等副穩(wěn)定劑，主副穩(wěn)定劑之間配合使用常能起到協(xié)同作用。對(duì)硬質(zhì)聚氯乙烯產(chǎn)品通常在每百份樹脂中加4-5份熱穩(wěn)定劑，而軟質(zhì)制品則加1-2份即可。一般而言，硬質(zhì)聚氯乙烯制品的比例越大，鉛鹽穩(wěn)定劑的使用比例也越高，熱穩(wěn)定劑的平均消耗量也越大。