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1、热稳定剂研究进展2001年第4期合成材料老化与应用35热稳定剂研究进展张亨（锦西化工研究院葫芦岛125001）摘要槻括了热稳定剂的历史沿革，作用机理，性能要求和测试方法，介绍了热稳定剂的分类,特性及应丿IJ情况,概述了热稳定剂的市场现状和发展趋势.关键词:热稳定剂性能应用广义地说,凡以改善聚合物热稳定性为目的而添加的助剂都可称为热稳定剂■.热稳泄剂除少量用于橡胶及其它树脂加工外，主要用于热稳定性问题非常突出的PVC加工.因此，通常所言的热稳定剂专指PVC及VC共聚物使用的热稳定剂.1热稳定剂历史沿革热稳定剂从研制到工业化牛产经历了漫长的岁月.早在1872年就
2、己在实验室合成了PVC,后来发现将PVC加热后，发生部分的分解,聚合物颜色加深•因此，人们对PVC的热加工一直一筹莫展.直到2o世纪30年代，将铅自首先成功地用于PVC热加工,解决了PVC的热降解问题.随后金属皂，有机锡化合物等用于热稳定剂相继见诸报道J.60至70年代开发了各种新型的热稳定剂，期问最卓越的成果是研制了食品级辛基锡热稳定剂，高锡/高效，性能优界的丁基锡热稳定剂一包装”式热稳定剂，并实现了甲基锡的商品化8o年代后，热稳定剂在技术上的进步相对缓慢，但在环境保护方面却相当活跃.最引人瞩目的新产品是用于射线辐射PVC医疗制品的热稳定剂，液体Ca/Zn
3、热稳定剂美国FDA批准的领域方而也収得了进展.我国于50年代中期，随着PVC的国产化，亦开始生产热稳定剂，当时的品种仅有碱式铅盐和硬脂酸皂类，基本改变了中国塑料加工方面完全依赖进口热稳定剂的局面.60年代初期，热稳定剂的生产得到了发展，通用站种的牛产技术有所进步，产胡质量检测和标准化工作也开始得到重视•经过儿十年的开发，研究和生产与应用，目前热稳定剂已发展成为塑料助剂的第二大类产品_4J.作者简介张亨（1一），男理学硕士.高级工程师收稿日期:2OO1—05—232热稳定剂作用机理在PVC的热降解过程屮，几乎不产生单体，而是牛成大量的氯化氢.PVC的热降解机理
4、十分复杂，同样，热稳定剂的作丿IJ机理也非常复杂.综合目前的研究成果，热稳定剂的作用可归纳为预防型(屮和HCI,取代不稳定的氯原子和防止自动氧化)和补救型(为PVC中不饱和部位反应，破坏碳正离子)两种•具体如下:⑴吸收中和HCI,抑制其自动催化作用.这类稳定剂包括铅盐类，有机酸金屈皂类，有机锡化合物，环氧化合物，胺类，金属醇盐和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棊氯原子或叔碳氯原子，抑制脱HC1.如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原了发牛•配位结合，在配位体中，有机锡与不稳定氯原了发生置换.
5、(3)与多烯结构发生加成反应，破坏大共辄体系的形成，减少着色不饱和酸的盐或酯含有双键,巧PVC分子屮共轨双键发牛双烯加成反应，从而破坏英共轨结构,抑制变色⑷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,是由于酚给出的氢原子自由棊能与降解的PVC大分了自由基偶合，形成不能为氧反应的物质，而具有热稳定作用.这种热稳定剂可具有一种或兼具儿种作用.3热稳定剂的性能要求般地，理想的热稳定剂应具备如下基木功能.⑴热稳定效能高，井具有良好的光稳定性.⑵与PVC的相容性好，挥发性小,不升华，不迁移,不冒霜，不易被水,汕或溶剂抽岀张亨热稳定剂研究进展⑶有适当的润
6、滑性，在压延成型吋使制品易从槻筒剥离,不结垢(4)不与其它助剂反应，不被硫或铜污染.(5)不降低制品的电性能及印刷性，高频焊接性和粘合性第二次加工性能.(6)无毒，无臭，不污染,nJ以制得透明制品.(7,加工使用方便，价格低廉.4热稳定剂的测试方法由于对热稳定剂的要求存在差异，而且不同的热稳定剂对PVC配合料的性能有重大影响,因此要作多方面的测试•主要测试其热稳定性，加工性，电性能，耐候性和光稳定性等.4.1热稳定性的试验方法热稳定性的静态热试验通过H视和按•〜STMD1925-70测定黄度指教来作光学比较.采用的动态热试验有:在双辘开炼机上连续银炼;塑度仪
7、试验;多次挤出.脱HCI的测定，根据在恒温卜放出的HCI量来评价热稳定性.评价PVC制品的剩余热稳定性，可按照静态热试验法进行，在电缆工业中普遍使用的简单方法是刚果红试验(ISOR182—1970).4.2热稳定剂对加工性能的影响评价硬PVC和增塑PVC的加工性能主耍凝胶化性能及在加工温度下PVC熔体的流变性为基础用于这方面的测试仪器冇很多,在双辘开炼机上测试十分普遍，转矩流变仪是万能的测试装置.4.3电性能测试按照绝缘材料测试方法(DIN53482,IEC93,ASTMD275)或类似于VDE的方法进行电阻测定.4.4耐候性和光稳定性测试通过室外露置试验，
8、可靠地测定耐候性和光稳定性•这种测试可按D1N538
