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PVC热稳定剂的现状与发展分析

2018-04-25 09:45:13 12

    热稳定剂的主要作用是阻止或抑制pvc树脂在加工过程中受热分解和延长制品的使用寿命。目前常用的PVC热稳定剂按其化学组成可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类和复合稳定剂等四大类。
    (1)铅盐类铅盐类稳定剂的主要作用是结合PVC降解时脱出的HCL,使其反应生成稳定的氯化铅,适用于制造不透明制品。铅盐类稳定剂热稳定性高,电绝缘性好,吸水性低,价格低廉,因此被广泛使用。铅盐类热稳定剂的主要品种是“三盐”和“二盐”。“三盐”的热稳定效率高,电绝缘性能好,遮盖率大;缺点是无润滑性,分散性差,在配方中应辅助加入润滑剂。“二盐”具有突出的耐候性,有强抗氧化性和屏蔽紫外线的能力,是室外PVC制品中必不可少的稳定剂;缺点是耐热性不如“三盐”,当超过200℃时,“二盐”容易分解,因此不宜用于加工温度过高的场合。
    (2)金属皂类金属皂既能与HCI反应,又可置换PVC分子链上的不稳定的氯原子,是一类兼具润滑作用的热稳定剂。金属皂具有足够的耐热性,多数是无毒或低毒的,仅有少数会受硫化物的影响,多数可用于半透明制品。主要的金属皂类热稳定剂有硬脂酸铅、硬脂酸钡、硬脂酸镉等,其中硬脂酸铅热稳定性好,具有很好的润滑性和较好的耐光性,但它易受硫化物污染,不宜用于透明制品中,用量也不宜过多,一般在1份左右。
    (3)有机锡类有机锡类热稳定剂稳定效果良好,它可以单独使用,也可与其他皂类并用,其透明性较好,且极低的析出也不会发生结垢,所以有机锡类稳定剂是PVC的主要稳定剂之一。有机锡类稳定剂具有优异的光、热稳定性,耐初期着色性,高度透明性和无毒或低毒性,是世界上广泛使用的PVC食品、药品包装、吹塑瓶和饮用水管的理想热稳定剂。但有机锡类热稳定剂价格偏高,部分产品存在不愉快的气味,使其应用受到一定限制。
    (4)复合稳定剂目前用得较多的复合稳定剂是以钡、镉和钙、锌等金属皂类和盐类为主体,配以亚磷酸酯等而制成的。钡的热稳定性好,当其用于稳定PVC时,锌皂首先与烯丙基氯置换而消耗,生成的氯化锌把氯转移给钡皂,接受羧酸而再生成锌皂。复合稳定剂能赋予型材制品良好的耐老化性和热稳定性,无硫化物污染,适用于户外建筑材料选用。但镉盐由于有毒性,其用量减少,甚至有些国家已禁止使用。
    总之,就目前现状看,在PVC的稳定剂方面,专家们已经做了大量的研究工作,最为成熟的是国内外一直沿用的铅盐体系稳定剂和价格昂贵的有机锡类稳定剂。但铅盐的毒性和有机锡的昂贵及有异味是这些稳定剂的致命缺陷,所以,多年来专家们一直在不断探讨与研究,希望能找到一种无毒且价格适中的高效稳定剂。
    近年来,专家们发现轻稀土有机化合物具有一系列特殊的化学物理特性,能与多种有机配位分子结合。通过轻稀土阳离子与一种或几种阴离子基络合或向其内添加协同物质而获得的PVC加工稀土稳定剂(简称REC),对PVC有着优良的热稳定作用。