增塑料剂与稳定剂.ppt

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1、第十章热稳定剂与增塑剂PVC具有什么特性？第一节概述一、PVC的热降解与热稳定剂PVC热稳定方法：一是改善合成工艺减少分子链中的不稳定结构二是加入热稳定剂消除不稳定因素对塑料成型加工而言，后者更具有现实意义热稳定剂：凡以改善聚合物热稳定性为目的而添加的助剂均可称为热稳定剂。但由于PVC的热稳定问题非常突出，因此通常所说的热稳定剂即专指PVC及氯乙烯共聚物使用的热稳定剂。热稳定剂多数是白色粉状物，也有液状和膏药状。二、PVC的增塑与增塑剂对于熔体粘度高、具有热敏性的聚合物成型加工困难，从原理上说如何解决？削弱分子间的作用力，使之具有可塑性，以提

2、高可塑性。增塑剂：为改善塑料的可塑性，提高其柔韧性而加入到塑料中的低挥发性物质称为增塑剂。使用增塑剂的目的：削弱聚合物分子间的作用力降低熔融温度和熔体黏度改善其成型加工性能赋予塑料制品柔韧性及其它必要的性能。增塑剂通常为高沸点、低挥发的液体，或低熔点的固体。在所有的有机助剂中，增塑剂的产量和消耗量均占第一位。其中，PVC的增塑剂又占增塑剂总产量的80%～85%以上。第二节热稳定剂一、热稳定剂的作用机理1、PVC老化的因素（1）不稳定结构双键、支链、“头-头”结构、结构：烯丙基氯2、稳定方法（1）消除分子链中热分解的引发源，如PVC中烯丙基氯原

3、子和双键等结构的存在。（2）消除所有对链断裂分解反应具有催化作用的物质，主要是PVC分解产生的氯化氢。（2）弱键断裂，脱除HCl，HCl会加速链断裂分解，对PVC降解反应具有催化作用。（1）吸收氯化氢吸收（捕捉）氯化氢的作用：三盐基硫酸铅：3PbO·PbSO4·H2O+6HCl→3PbCl2+PbSO4+4H2O金属皂：ZnSt2+2HCl→ZnCl2+2HSt有机锡：Bu2SnY2+2HCl→Bu2SnCl2+2HY3、热稳定剂的作用机理举例（2）消除不稳定氯原子通过置换分子链中的活泼氯原子，可得到更为稳定的化学键并减少脱除氯化氢反应的可能

4、性。例如：金属皂：（3）捕获自由基有人认为有机锡还具有捕获自由基的作用。其反应式如下：4、捕捉高活性金属氯化物高活性的金属皂（锌皂和镉皂等），在置换β-氯原子或捕捉HCl后能生成ZnCl2或CdCl2等高活性的金属氯化物，而它们的存在又会加速PVC脱除HCl的反应。因此，必须将它们除去。亚磷酸酯就能起到这种作用，反应式如下：：二、常用热稳定剂热稳定剂的品种繁多，加上各种复合与新型热稳定剂不断问世，因而热稳定剂的分类比较复杂，从使用的角度可把PVC热稳定剂分为主热稳定剂（如盐基性铅盐、金属皂和有机锡等）、辅助热稳定剂（如亚磷酸酯、环氧化合物等）

5、以及复合热稳定剂。1．主热稳定剂（1）盐基性铅盐类①概念：盐基性铅盐类是带有未成盐的氧化铅（PbO，称为盐基）的无机酸或有机酸的铅盐。PbO本身具有很强的吸收氯化氢的能力，可作为主热稳定剂。②稳定机理：盐基性铅盐类热稳定剂的主要作用是捕获PVC分解出的HCl，从而抑制HCl对分解反应所起的催化作用。③品种：三盐基硫酸铅3PbO·PbSO4·H2O白色粉末简称为三盐二盐基亚磷酸铅2PbO·PbHPO3·1/2H2O白色针状结晶简称为二盐一般，三盐的热稳定性好，而二盐的耐候性好，二者常配合使用。由于三盐价格较低，也可单独与其它热稳定剂配合使用。④

6、主要优点、缺点优点：长期热稳定性好，耐热性好，电气绝缘性好；具有白色颜料的性能，覆盖力大，因此耐候性好；价格低廉。缺点：制品透明性差，有一定毒性，分散性差，无润滑性，用量大，常达2～7份。⑤应用盐基性铅盐是目前应用最为广泛的热稳定剂。管材、板材等硬质不透明PVC制品电线包覆材料不宜用于食品级的PVC制品三盐与二盐配合使用时，二盐的用量通常为三盐的二分之一左右。（2）金属皂类①概念：金属皂是指高级脂肪酸的金属盐，故品种极多。作为PVC热稳定剂的金属皂则主要是硬脂酸、月桂酸和棕榈酸的钡、镉、铅、钙、锌、镁、锶等金属盐。它们可以用M-(OCOR)n

7、（n=1,2）的通式来表示，可简写为MSt，如硬脂酸铅简写为PbSt。②稳定机理：消除不稳定氯原子，通过置换分子链中的活泼氯原子；捕获PVC分解出的HCl。③品种：硬脂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸锌。可简写为：BaSt、CdSt、PbSt、CaSt、ZnSt它们对氯原子的置换能力大体如下：Zn＞Cd＞Pb＞Ca＞Ba④不同品种间的性能比较耐热性：镉、锌皂的初期耐热性好，而钡、钙、镁、锶皂的长期耐热性好，铅皂则介于中等。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、锶皂则较差。毒性：铅、镉皂的毒性大，钙

8、、锌皂无毒，可用于无毒配方中。⑤应用金属皂外观多为白色粒状或白色微细粉末，大多数可用于透明制品。在配方中，金属皂的用量一般为1～3份。金属皂不能单独使用，常需几种皂