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pvc熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理
廣義地說,凡以改善聚合物熱穩(wěn)定性能為目的而添加的助劑都可稱為熱穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑除少量應(yīng)用于橡膠及其它樹脂加工外,主要用于熱穩(wěn)定性問題非常突出的pvc加工。因此,通常所言的熱穩(wěn)定劑專指pvc及pvc共聚物使用的熱穩(wěn)定劑。
在pvc的熱降解過程中,幾乎不產(chǎn)生單體,而是生成大量的hcl。pvc的熱降解機(jī)理十分復(fù)雜,同樣,熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理也非常復(fù)雜。綜合目前的研究成果,熱穩(wěn)定劑的作用可歸納為預(yù)防型(中和hcl ,取代不穩(wěn)定的cl原子和防止自動(dòng)氧化)和補(bǔ)救型(與pvc中不飽和部位反應(yīng),破壞碳正離子)兩種。
具體如下:
1.吸收中和hcl,抑制其自動(dòng)催化作用。這類穩(wěn)定劑包括鉛鹽類、有機(jī)酸金屬皂類、有機(jī)錫化合物、環(huán)氧化合物、胺類、金屬醇鹽和酚鹽及金屬硫醇鹽等。它們可與hcl反應(yīng),抑制pvc脫hcl的反應(yīng)。
2.置換pvc分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子,抑制脫pvc。如有機(jī)錫穩(wěn)定劑與pvc分子的不穩(wěn)定氯原了發(fā)生配位結(jié)合,在配位體中,有機(jī)錫與不穩(wěn)定氯原子發(fā)生置換。
3.與多烯結(jié)構(gòu)發(fā)生加成反應(yīng),破壞大共軛體系的形成,減少著色。不飽和酸的鹽或酯含有雙鍵,與pvc分子中共軛雙鍵發(fā)生雙烯加成反應(yīng),從而破壞其共軛結(jié)構(gòu),抑制變色。
4.捕捉自由基,阻止氧化反應(yīng)。如加入酚類熱穩(wěn)定劑能阻滯脫hcl ,是由于酚給出的h原子自由基能與降解的pvc大分子自由基偶合,形成不能與o2反應(yīng)的物質(zhì),而具有熱穩(wěn)定作用。這種熱穩(wěn)定劑可具有一種或兼具幾種作用。
理想的pvc熱穩(wěn)定劑應(yīng)是一種多功能物質(zhì),或者是一些材料的混合物,它們能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:
1.置換活潑、不穩(wěn)定的取代基,如連接在叔cl上的cl原子或烯丙基氯,生成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；
2.吸收并中和pvc加工過程中放出的hcl ,消除hcl的自動(dòng)催化降解作用；
3.中和或鈍化對(duì)降解起催化作用的金屬離子及其它有害雜質(zhì)；
4.通過多種形式的化學(xué)反應(yīng)可阻斷不飽和鍵的繼續(xù)增長(zhǎng),抑制降解著色；
5.最好對(duì)紫外光有防護(hù)屏蔽作用。
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多找?guī)追N對(duì)比下，做穩(wěn)定時(shí)間分析