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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℃，由于其分子結構對于熱不穩(wěn)定，使它在空氣下100℃時就開始有輕微降解，150℃時則降解加劇，放出能起進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，因此對聚氯乙烯樹脂來說必須添加適當?shù)臒岱�(wěn)定劑才有可能加工成各種軟質和硬質制品。

　　作為聚氯乙烯的理想熱穩(wěn)定劑，應具有多種功能，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，氧化或自由基反應等途徑中止不飽和雙鍵的增長。

　　4.能中和或鈍化熱穩(wěn)定劑反應后的殘留物，加重金屬的氯化物，以及聚氯乙烯樹脂中殘留的雜質如聚合引發(fā)劑、乳化劑的殘余等(這些雜質都會引致聚氯乙烯進一步降解)；

　　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，還應有無色、無味、無嗅、無形、非遷移、價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)加工及在應用過程中的主要矛盾進行正確的選用。

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

　　無機鉛鹽穩(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，因它們有廉價和有效之優(yōu)點。但它有硫污(與硫生成黑色PbS)、不透明和毒性之缺點，因而促進了有機錫穩(wěn)定劑的發(fā)展。有機錫恰有非硫污和制品透明之優(yōu)，硫醇錫對硬PVC有很高的穩(wěn)定效果。隨著協(xié)同效應的發(fā)展，鋇/鎘穩(wěn)定劑開始出現(xiàn)，而鋇/鎘和鋇/鎘/鋅復合穩(wěn)定劑是當前重要的一類穩(wěn)定劑。

　　所謂協(xié)同效應是指兩種熱穩(wěn)定劑配合使用時的熱穩(wěn)定效果明顯地大于各自單獨使用時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。當聚氯乙烯分子中解離出0.2%HCl則(氯化包)時就因共軛雙鍵而呈黃色。

　　熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果的評定主要依靠熱穩(wěn)定劑即測定HCL析出量或測定塑料在標準條件下加熱時引起的色澤變化。通常測定開始放出游離直HCL的時間或測量一定時間內所放出的HCl量。

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

　　熱穩(wěn)定劑按化學結構可分為鹽基性(堿式)鉛鹽、金屬皂類、有機錫、復合穩(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。對硬質聚氯乙烯產(chǎn)品通常在每百份樹脂中加4-5份熱穩(wěn)定劑，而軟質制品則加1-2份即可。一般而言，硬質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。