pvc热稳定剂的研究进展

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1、PVC热稳定剂的研究进展才商要：分析PVC热稳定剂的作用机理，概述了热稳定剂的分类，重点介绍了各种不同热稳定剂的特点和研究进展，并对国内pvc热稳定剂的生产状况作了简单的总结，最后指明了未来PVC热稳定剂的发展方向。关键词：PVC热稳定剂研宄进展发展方向PVC是由氯乙烯单体经自由基聚合反应生成的热塑性线形聚合物，其制品软硬度易调控、力学性能较好、耐腐蚀、电绝缘性好、透明性高，价格低廉，目前广泛应用于建筑、化工、包装等行业。但由于PVC分子链存在结构缺陷，导致PVC热稳定性差，加热至110°C时会脱出H

2、C1，HC1又会加速PVC分解。PVC在加工温度160°C时会发生明显降解，引起产品变色和制品机械性能下降，影响其使用寿命。为了将PVC顺利加工为制品，在加工过程中常常需要添加热稳定剂。1热稳定剂的作用机理在实际加工过程中，PVC的热降解可分成3个阶段：早期着色降解(90-130°C),中期着色降解(140-150°C)，长期受热降解(190°C以上)。随着降解温度的升高，PVC树脂颜色逐渐变深，即白色变淡黄色、黄色变橘黄色、橘红色、棕色直至黑色。这是由于PVC的降解与其分子结构有关，PVC中单体单元

3、是有稳定规律的头一尾结构顺序排列，正是因为PVC在热分解过程屮，叔碳氯、烯丙基氯等不稳定结构的存在，使PVC受热后易脱去HC1,引起连锁反应而发生降解，造成力学性能消失和颜色变化。因此，要在加工过程中不损害PVC的原有性能及在使用过程中抑制制品变色和性能变差，目前最佳办法是在配方中添加热稳定剂。通过上述对PVC热降解过程的分析，有效的热稳定剂必须遵循一种以下的作用机理：(1)吸收屮和PVC因热降解而释放的HC1，消除或抑制其&动催化作用。这类稳定剂包括铅盐类、有机酸金属皂类、有机锡化合物、环氧化合物、

4、酚盐及金属硫醇盐等。它们可与HC1反应，抑制PVC脱HC1的反应。(2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子，消除引发PVC热降解的不稳定结构因素。如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原子发生配位结合，在配位体中，有机锡与不稳定氯原子置换。(3)与PVC因热降解而生成的共轭多烯序列进行加成反应，破坏大共轭体系的形成，减少着色。不饱和酸的盐或酯含有双键，与PVC分子中共轭双键发生双烯加成反应，从而破坏其共轭结构，抑制变色。(1)捕捉自由基，阻止氧化反应。如加入酚类热稳定剂能阻滞脱HC1，是由

5、于酚给出的H原子自由基能与降解的PVC人分子自由基偶合，形成不能与02反应的物质，而具有热稳定作用。这种热稳定剂可具有一种或兼A几种作用。2热稳定剂的分类2.1按作用的功能分类按上述热稳定剂的基木功能分类，可分为以下4类[1-3]:(1)初期型热稳定剂，如镉、锌皂热稳定剂。能有效地以羧酸根代替PVC链上的不稳定氯原子，从而有效地抑制初期降解和着色。但因其转化产物氯化镉、氯化锌又是PVC脱HCL的高效催化剂，最终会引发发生恶性降解，使产品变黑，因此长期热稳定性差；(2)长期型热稳定剂。只具有吸收HC1的

6、功能，但是因其转化产物氯化钡、氯化钙、氯化稀土化合物(RECb)不具有催化活性，不会引发PVC突然变黑，故K:期型热稳定剂较好。典型的长期型热稳定剂有无机铅盐、钡、钙、稀土皂热稳定剂；(3)全能型热稳定剂，如铅皂、硫醇有机锡和马来酸有机锡等；(4)辅助型热稳定剂。环氧化合物、多元醇和p—二酮化合物是常用的辅助型热稳定剂。其特点是单独使用吋热稳定作用甚微或完全不具有热稳定性，但与金属皂或有机锡类热稳定剂一起使用却能产生协同作用。2.2按组分复杂性分类己开发的PVC热稳定剂品种繁多，按组分复杂性不同，热稳

7、定剂可以分为单组分稳定剂和复合热稳定剂。(1)单组分热稳定剂是只含一种化合物的热稳定剂，主要有无机铅盐热稳定剂、锑系热稳定剂、金属垲热稳定剂、有机锡热稳定剂、有机辅助热稳定剂；(2)复合热稳定剂由2种或多种单组分热稳定剂组成。通常热稳定剂根据各自的特殊效能配合使用，单独使用的情况极少，而且大部分品种是粉末状，一些是毒性很大的化学物质。为了使用方便，防止粉尘中毒，减小毒性物质或代之以无毒性物质，近年国内外研制出许多复合稳定剂。3热稳定剂性能与研宄进展3.1铅盐类热稳定剂铅盐类稳定剂及改性铅盐稳定剂是最单

8、使用的热稳定剂。铅盐稳定剂主要指贪盐基性的无机和有机酸铅，如三盐基硫酸铅，二盐基亚磷酸铅等，用量一般为0.5%〜5.0%。铅盐类稳定剂一般都具有很强的结合HC1的能力，对于PVC脱HC概无抑制作用，也无促进作用。铅盐热稳定剂多数呈碱性，其热稳定作用主要是捕捉降解时释放的HCI，抑制其自动催化作用。之所以能够得到广泛的使用，主要有三方面的优势：第一，热稳定性能好，特别是长期热稳定性效果良好。在盐基性铅盐中，起稳定作用的仅仅是盐基，能发生反应的盐基称有效铅含