PVC熱穩(wěn)定劑定義

廣義上來說，凡是能夠改善聚合物熱穩(wěn)定性的添加劑都稱為熱穩(wěn)定劑。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性差，因此世界上絕大多數(shù)PVC穩(wěn)定劑都是用于聚氯乙烯的。所以，通常說的PVC穩(wěn)定劑就是指聚氯乙烯及其共聚物的熱穩(wěn)定劑。

PVC熱穩(wěn)定劑相容性

人們總是希望PVC穩(wěn)定劑在配合物種容易分散，做成制品后長期使用而不析出。但是，當穩(wěn)定劑的相容性不良時，會從制品內(nèi)部向外部表面移動，最后留在制品表面上。如果噴出物是粉狀的固體物質(zhì)，則稱為噴霜；如果噴出的是液體則稱為“出汗”

一般說來，某些金屬皂、潤滑劑和馬來酸酯類有機錫，容易引起噴霜；亞磷酸酯、磷酸酯等PVC穩(wěn)定劑也會使噴霜增多。對金屬皂，電負性小的金屬噴霜少；芳香酸根者比脂肪酸根者噴霜少；脂肪酸根中碳鏈越長，噴霜越嚴重。

PVC熱穩(wěn)定劑透明性

1.PVC穩(wěn)定劑和制品的透明性

有機錫，特別是馬來酸酯類和硫醇類有機錫，是一種透明性較好的PVC穩(wěn)定劑，主要在硬質(zhì)透明制品中；金屬皂有透明性，多用在半透明制品中；無機鉛鹽不透明，只能用在不透明制品中。

2.白化現(xiàn)象

透明塑料制品如果經(jīng)水浸漬，或經(jīng)戶外暴曬，或經(jīng)彎曲，拉伸等情況，會產(chǎn)生白化現(xiàn)象失去透明性。水浸白化，是指透明塑料板在水中浸漬一定時間而出現(xiàn)白濁不透明現(xiàn)象；暴曬白化是指塑料硬板放置在空氣中，由于大氣中的水分，二氧化碳，二氧化硫和光的作用而呈現(xiàn)的現(xiàn)象；應力白化是指塑料制品在受機械外力作用時，折痕出出現(xiàn)白化現(xiàn)象。

3.魚眼氣泡

把透明或半透明塑料薄片，迎著光線進行觀察時，可以看到薄片中夾雜著透明或半透明的類似魚眼的小圓顆粒，這就是“魚眼”?！皻馀荨笔荘VC穩(wěn)定劑中的揮發(fā)成分或者加工性的不平衡造成的

PVC熱穩(wěn)定劑不穩(wěn)定性

（1）原因

PVC是由氯乙烯單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的。在反應中，分子鏈在增長過程中，會發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應而生成叔碳原子，與叔碳原子相連的氯原子與氫原子，因電子云分布密度小而鍵能低，成為活潑原子，很容易與相鄰的H和Cl脫去一份HCl。PVC樹脂的分子結(jié)構(gòu)是按下式所示的首尾相連而排列的：

若PVC樹脂純屬上述的線形結(jié)構(gòu)，而且都是仲碳原子與氯原子結(jié)合的，那么，其穩(wěn)定性是比較好的。

但事實上，即使純度很高的PVC樹脂，在100℃以上就開始分解出HCl，這就說明其分子結(jié)構(gòu)中，仍存在不穩(wěn)定的因素。

造成PVC不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)被認為在氯乙烯的自由基引發(fā)聚合中，分子上可能包含下述結(jié)構(gòu)

上述結(jié)構(gòu)中，一端含有仲、叔氯，一端有β不穩(wěn)定基團，結(jié)構(gòu)中還有氧的存在。究其原因，可能是一部分是由引發(fā)劑過氧化還原而生成，另外含氧結(jié)構(gòu)可能是因微量氧存在下的聚合反應或由聚合物后氧化而成。

（2）解決辦法

由于PVC的熱穩(wěn)定性不好，所以必須加入相應的穩(wěn)定劑，修補PVC鏈的缺陷，同時及時吸收PVC脫氯產(chǎn)生的HCL。同時由于PVC粘度大、剪切大的加工特點，加入穩(wěn)定劑的同時必須要加入相應的潤滑劑如聚乙烯蠟等。

聚乙烯蠟， 即PE蠟，低分子量的聚乙烯，由乙烯直接聚合而成，由不同的合成工藝、催化體系合成的產(chǎn)品在分子量、分子量分布和分子鏈結(jié)構(gòu)上均有差異，相應產(chǎn)品的性能也會有明顯的差別。PE蠟通常為白色粉末，平均分子量一般在1500-5000，熔點在100-120度。它在PVC加工中有著優(yōu)異的外潤滑效果，可以有效改善PVC加工的流動性、產(chǎn)量、分散、表面光亮度和脫模性。由于其分子量大、熔點高，高溫穩(wěn)定性非常好，在高溫和高剪切條件下都顯示極強的外潤滑效果。

聚乙烯蠟產(chǎn)品可有效提高PVC動態(tài)熱穩(wěn)定性和加工過程的流動性， 增加PVC制品的擠出效率，提高制品的表面光澤度，并且有效減少PVC制品加工過程的析出現(xiàn)象。

國內(nèi)市場上的PE蠟大多分為幾種:

1. 乙烯均聚合成PE蠟，該法生產(chǎn)的PE蠟外潤滑性能好，光澤度高，分子量分布窄，品質(zhì)非常穩(wěn)定，代表產(chǎn)品如美國霍尼韋爾公司的A-C 系列；

2. 低分子量聚乙烯裂解產(chǎn)物，俗稱裂解蠟，該裂解工藝簡單容易操作，但是產(chǎn)物的分子量分布隨生產(chǎn)工藝有一定的波動，品質(zhì)相對較好，仍會有少部分的低熔點組分；

3. 乙烯聚合過程中的副產(chǎn)品，俗稱副牌蠟，通過精制工藝，進行提純得到的PE蠟，該產(chǎn)品粘度低、熔點高，外潤滑性能優(yōu)異，價格低廉，但品質(zhì)隨原料和工藝的變化有一定的波動，由于精煉工藝的特點，產(chǎn)品中難免會有較多的低熔點組分。

一般按照熱穩(wěn)定劑的化學組分來進行分類，可以為堿式鉛鹽，金屬皂，有機錫，環(huán)氧化合物，亞磷酸酯，多元醇等。若按作用大小可將PVC穩(wěn)定劑分為主穩(wěn)定劑和輔助穩(wěn)定劑。輔助穩(wěn)定劑本身只有很小的穩(wěn)定作用或沒有熱穩(wěn)定效果，但它和主穩(wěn)定劑并用具有協(xié)同效應；主穩(wěn)定劑一般是含有金屬的熱穩(wěn)定劑。而環(huán)氧化合物，亞磷酸酯，多元醇等純有機化合物一般是作為輔助穩(wěn)定劑使用。

因為要達到聚氯乙烯的良好穩(wěn)定性常常需要同時使用多種pvc熱穩(wěn)定劑，所以，有些商品PVC穩(wěn)定劑是由多種成分復配，成為復合穩(wěn)定劑，如鋇鎘穩(wěn)定劑，鋇鋅穩(wěn)定劑等，這些復合穩(wěn)定劑通常已經(jīng)加入了聚氯乙烯加工所需要的潤滑劑等助劑，以方便用戶使用。復合穩(wěn)定劑品種很多，有粉狀，膏狀，液體，三種形式。

故熱穩(wěn)定劑有以下幾種分類：

1、鉛鹽復合穩(wěn)定劑

2、OBS有機基穩(wěn)定劑

3、有機錫類穩(wěn)定劑

4、液體復合穩(wěn)定劑

5、鈣鋅復合穩(wěn)定劑

6、鋇鋅復合穩(wěn)定劑

7、鉀鋅復合穩(wěn)定劑

PVC穩(wěn)定劑的發(fā)展給我們生活帶來諸多方便，每種助劑的研發(fā)都會衍生出影響我們生活的PVC制品，PVC材料就是聚氯乙烯，在生活中隨處都可以看到的，制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風機等。聚氯乙烯的硬板廣泛應用于化學工業(yè)上制作各種貯槽的襯里，建筑物的瓦楞板，門窗結(jié)構(gòu)，墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優(yōu)良，可在電氣、電子工業(yè)中，用于制造插頭、插座、開關和電纜。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。這些PVC制品影響著我們生活的方方面面。

PVC制品的需求量增加帶動這著PVC穩(wěn)定劑這個行業(yè)的發(fā)展。PVC制品影響著我們的生活那么PVC穩(wěn)定劑發(fā)展也越來越靠近生活影響生活。工業(yè)的發(fā)展PVC穩(wěn)定劑這個行業(yè)也在迅猛的發(fā)展.助劑的發(fā)展趨勢也向無毒性，多功能化.復配性. 分子量化，復配型助劑和集裝化技術進展迅速等特性.

PVC穩(wěn)定劑開發(fā)研究趨向于無毒性助劑開發(fā)研究趨向于無毒性無污染方面發(fā)展Cd、Pb類穩(wěn)定劑的替代品開發(fā)研究十分活躍，Ba-Zn、Ca-Zn等復合金屬熱穩(wěn)定劑和有機錫、有機銻類穩(wěn)定劑品種開發(fā)快，消費量大；維生素E作為聚烯烴“綠色”抗氧劑已付諸實用，有望成為未來BHT的替代品。

助劑多功能化趨勢

多功能化助劑品種開發(fā)取得了很大的進展，抗靜電增塑劑、阻燃增塑劑、多功能穩(wěn)定劑都有產(chǎn)品問世。

PVC穩(wěn)定劑復配型助劑和集裝化趨勢

根據(jù)各種助劑之間協(xié)同作用的原理，將助劑復配成集裝于一體有助于方便塑料加工和滿是自動化操作。復配型產(chǎn)品多出現(xiàn)在受阻酚主抗氧劑和亞磷酸醋輔助抗氧劑應用體系，而集裝化助劑主要用于聚氯乙烯加工領域。

PVC穩(wěn)定劑高分子量化趨勢

穩(wěn)定化助劑、增塑劑、阻燃劑等品種開發(fā)進展反映了這一趨勢。在穩(wěn)定化助劑方面，高150分子量受阻胺光穩(wěn)定劑同時顯示了抗熱氧化效果，高分子量增塑劑具有耐抽出性；高分子量阻燃劑的耐熱性和與樹脂的相容性得到了提高。

PVC穩(wěn)定劑未來肯定是朝著綠色健康環(huán)保多元化發(fā)展.融入我們的生活.

(1)吸收氯化氫

Me(OOCR)2 2HCl===MeCl2 2HOOCR

其中Me為：Pb、Ba、Cd、Ca、Zn、Sn、Sb、Mg、Sr等。

(2)消除不穩(wěn)定的氯原子置換或消除不穩(wěn)定的氯原子。

(3)防止自動氧化聚氯乙烯在熱氧及剪切力作用下，極易被O2氧化發(fā)生降解。

(4)加入馬來酸的金屬鹽可抑制或消除雙鍵或使之變短、變少。

鈣鋅穩(wěn)定劑參考配方

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第1章 緒論1

1.1 PVC工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景1

1.1.1 概述1

1.1.2 PVC樹脂工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1

1.1.3 PVC制品工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀3

1.1.4 PVC工業(yè)的發(fā)展前景6

1.2 熱穩(wěn)定劑工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢7

1.2.1 熱穩(wěn)定劑及其在PVC工業(yè)中的作用與地位7

1.2.2 熱穩(wěn)定劑工業(yè)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀8

1.2.3 熱穩(wěn)定劑的發(fā)展趨勢9

參考文獻12

第2章 PVC熱降解與熱穩(wěn)定劑化學原理13

2.1 PVC熱降解化學原理13

2.1.1 現(xiàn)象與特性13

2.1.2 脫HCl降解機理13

2.1.3 熱氧化降解機理17

2.2 熱穩(wěn)定劑化學原理17

2.2.1 熱穩(wěn)定劑的概念17

2.2.2 熱穩(wěn)定劑應具備的基本功能17

2.2.3 熱穩(wěn)定劑的分類17

2.2.4 重要單組分熱穩(wěn)定劑及其主要功能和基本特性18

2.2.5 復合熱穩(wěn)定劑及其基本特性23

2.2.6 對β"para" label-module="para">

參考文獻33

第3章 熱穩(wěn)定劑的應用性能及其評價35

3.1 基本概念35

3.2 術語說明35

3.3 測試評價方法的共性原理35

3.4 熱穩(wěn)定性能及其評價36

3.4.1 熱穩(wěn)定性能的概念36

3.4.2 熱穩(wěn)定性能的測試評價方法36

3.5 加工性能及其評價44

3.5.1 加工性能的概念44

3.5.2 加工性能的測試評價方法45

3.6 析出性能及其評價49

3.6.1 析出性能的概念49

3.6.2 析出性能的測試評價方法50

3.7 電學性能及其評價50

3.7.1 電學性能的概念50

3.7.2 電學性能的測試評價方法50

3.8 透明性能及其評價51

3.8.1 透明性能的概念51

3.8.2 透明性能的測試評價方法52

3.9 耐候性能及其評價52

3.9.1 耐候性能的概念52

3.9.2 耐候性能的測試評價方法52

3.1 0衛(wèi)生性能及其評價55

參考文獻55

第4章 單組分熱穩(wěn)定劑及其應用57

4.1 金屬皂熱穩(wěn)定劑57

4.1.1 概述57

4.1.2 固體金屬皂58

4.1.3 液體金屬皂69

4.2 有機熱穩(wěn)定劑72

4.2.1 β"para" label-module="para">

4.2.2 亞磷酸酯76

4.2.3 多元醇化合物80

4.2.4 環(huán)氧化合物81

4.2.5 其他有機熱穩(wěn)定劑84

4.3 鉛鹽熱穩(wěn)定劑84

4.3.1 概述84

4.3.2 常用品種85

4.3.3 如何用好單體鉛鹽穩(wěn)定劑93

4.3.4 單體鉛鹽穩(wěn)定劑應用中可能碰到的問題及其解決辦法94

4.3.5 鉛鹽穩(wěn)定劑的發(fā)展方向95

4.4 其他無機熱穩(wěn)定劑96

4.4.1 概述96

4.4.2 重要品種——水滑石96

參考文獻97

第5章 復合熱穩(wěn)定劑導論98

5.1 復合熱穩(wěn)定劑的概念98

5.2 復合熱穩(wěn)定劑的優(yōu)點98

5.3 復合熱穩(wěn)定劑的分類98

5.4 復合熱穩(wěn)定劑的基本構(gòu)成99

5.5 復合熱穩(wěn)定劑設計要領99

5.6 復合熱穩(wěn)定劑配方示例101

5.7 復合熱穩(wěn)定劑的發(fā)展趨勢101

參考文獻101

第6章 鋅基復合熱穩(wěn)定劑及其應用102

6.1 固體鋅基熱穩(wěn)定劑102

6.1.1 固體鈣"para" label-module="para">

6.1.2 固體鋇"para" label-module="para">

6.2 液體鋅基復合熱穩(wěn)定劑136

6.2.1 概述136

6.2.2 液體鈣"para" label-module="para">

6.2.3 液體鋇"para" label-module="para">

6.2.4 其他液體鋅基熱穩(wěn)定劑148

參考文獻148

第7章 有機錫熱穩(wěn)定劑及其應用149

7.1 概述149

7.1.1 發(fā)展進程149

7.1.2 分類151

7.1.3 基本應用特性153

7.2 硫醇有機錫熱穩(wěn)定劑的性能與應用155

7.2.1 酯基硫醇甲基錫155

7.2.2 酯基硫醇丁基錫168

7.2.3 酯基硫醇辛基錫171

7.2.4 酯基硫醇酯基錫173

7.2.5 逆酯硫醇有機錫174

7.3 馬來酸（酯）有機錫熱穩(wěn)定劑的性能與應用176

7.3.1 概述176

7.3.2 代表性品種及其性能和應用176

7.4 脂肪酸有機錫熱穩(wěn)定劑及其性能和應用179

7.4.1 特性與應用179

7.4.2 代表性品種及其性能179

7.4.3 毒性與使用防護措施181

參考文獻181

第8章 鉛基復合熱穩(wěn)定劑及其應用182

8.1 概述182

8.1.1 發(fā)展進程182

8.1.2 基本構(gòu)成182

8.1.3 分類183

8.1.4 優(yōu)點185

8.1.5 使用時應注意的一般事項185

8.2 管材加工用鉛基復合熱穩(wěn)定劑186

8.2.1 基本組成特征186

8.2.2 代表性品種及其性能187

8.2.3 應用中應注意的有關事項192

8.2.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法193

8.3 雙壁波紋管加工用鉛鹽復合穩(wěn)定劑194

8.3.1 概述194

8.3.2 代表性品種及其性能194

8.3.3 應用中應注意的有關事項198

8.3.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法198

8.4 型材加工用鉛鹽復合穩(wěn)定劑199

8.4.1 概述199

8.4.2 代表性品種及其性能199

8.4.3 應用中應注意的有關事項204

8.4.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法205

8.5 管件加工用鉛鹽復合穩(wěn)定劑205

8.5.1 概述205

8.5.2 代表性品種及其性能206

8.5.3 應用中應注意的有關事項211

8.5.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法211

8.6 板材加工用鉛鹽復合熱穩(wěn)定劑212

8.6.1 概述212

8.6.2 代表性品種及其性能212

8.6.3 應用中應注意的有關事項215

8.6.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法215

8.7 電線電纜料加工用鉛鹽復合穩(wěn)定劑216

8.7.1 概述216

8.7.2 代表性品種及其性能216

8.7.3 應用中應注意的有關事項218

8.7.4 應用中可能碰到的問題及其解決辦法218

8.8 復合鉛熱穩(wěn)定劑的發(fā)展趨勢218

參考文獻220

第9章 鎘基復合熱穩(wěn)定劑及其應用221

9.1 概述221

9.1.1 發(fā)展進程221

9.1.2 分類221

9.2 固體鋇"para" label-module="para">

9.2.1 組成特征222

9.2.2 應用特性222

9.2.3 推薦應用配方222

9.3 液體鋇"para" label-module="para">

9.3.1 組成特征223

9.3.2 應用特性223

9.3.3 一般用法及適應范圍225

9.3.4 推薦應用配方225

9.3.5 應用中應注意的有關事項225

9.3.6 應用中可能碰到的問題及解決辦法225

參考文獻226

第10章 銻系熱穩(wěn)定劑及其應用227

10.1 概述227

10.1.1 發(fā)展進程227

10.1.2 分類227

10.1.3 基本應用特性229

10.2 代表性銻系熱穩(wěn)定劑的性能與應用229

參考文獻2332100433B