PVC穩(wěn)定劑簡介

1、PVC 穩(wěn)定劑簡介英文化工術(shù)語:Stabilizer, Inhibiter 、什么就是穩(wěn)定劑？1 、廣義地講,能增加溶液、膠體、固體、混合物得穩(wěn)定性能化學物都叫穩(wěn)定劑。它可以減慢反應(yīng),保持化學平衡,降低表面張力,防止光、熱分解或氧化分解等作用。廣義得化學穩(wěn)定劑來源非常廣泛, 主要根據(jù)配方設(shè)計者得設(shè)計目得,可以靈活得使用任何化學物以達到產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定得目得、2、狹義地講,主要就是指保持高聚物塑料、橡膠、合成纖維等穩(wěn)定,防止其分解、老化得試劑。純得 PVC 樹脂對熱極為敏感，當加熱溫度達到90Y ：以上時，就會發(fā)生輕微得熱分解反應(yīng)，當溫度升到120C 后分解反應(yīng)加劇，在150C ， 10 分鐘， P

2、VC 樹脂就由原來得白色逐步變?yōu)辄S色 紅色 棕色 黑色。 PVC 樹脂分解過程就是由于脫HCL反應(yīng)引起得一系列連鎖反應(yīng)，最后導致大分子鏈斷裂。防止PVC 熱分解得熱穩(wěn)定機理就是通過如下幾方面來實現(xiàn)得。通過捕捉PVC 熱分解產(chǎn)生得HCl ，防止 HCl 得催化降解作用。鉛鹽類主要按此機理作用，此外還有金屬皂類、有機錫類、亞磷酸脂類及環(huán)氧類等。?置換活潑得烯丙基氯原子。金屬皂類、亞磷酸脂類與有機錫類可按此機理作用。?與自由基反應(yīng)，終止自由基得反應(yīng)。有機錫類與亞磷酸脂按此機理作用。?與共扼雙鍵加成作用，抑制共扼鏈得增長。有機錫類與環(huán)氧類按此機理作用。?分解過氧化物，減少自由基得數(shù)目。有機錫與亞磷酸脂

3、按此機理作用。?鈍化有催化脫HCl 作用得金屬離子。同一種穩(wěn)定劑可按幾種不同得機理實現(xiàn)熱穩(wěn)定目得。鉛鹽類鉛鹽類就是PVC 最常用得熱穩(wěn)定劑，也就是十分有效得熱穩(wěn)定劑，其用量可占PVC 熱穩(wěn)定劑得70 以上。鉛鹽類穩(wěn)定劑得優(yōu)點：熱穩(wěn)定性優(yōu)良，具有長期熱穩(wěn)定性，電氣絕緣性能優(yōu)良，耐候性好，價格低。鉛鹽類穩(wěn)定劑得缺點：分散性差、毒性大、有初期著色性，難以得到透明制品，也難以得到鮮明色彩得制品，缺乏潤滑性，易產(chǎn)生硫污染。常用得鉛鹽類穩(wěn)定劑有：(1)三鹽基硫酸鉛分子式為3PbO PbSO H20 ，代號為TLS ，簡稱三鹽，白色粉末，密度6 4g cm 。三鹽基硫酸鉛就是最常用得穩(wěn)定劑品種，一般與二鹽亞

4、磷酸鉛一起并用，因無潤滑性而需配人潤滑劑。主要用于PVC 硬質(zhì)不透明制品中，用量一般27 份。(2)二鹽基亞磷酸鉛分子式為2PbO PbHPO3 、 H2O ， 代號為 DL ， 簡稱二鹽，白色粉末，密度為6 1g cm3 。二鹽基亞磷酸鉛得熱穩(wěn)定性稍低于三鹽基硫酸鉛，但耐候性能好于三鹽基硫酸鉛。二鹽基亞磷酸鉛常與三鹽基硫酸鉛并用，用量一般為三鹽基硫酸鉛得1 2。(3)二鹽基硬脂酸鉛代號為 DLS ，不如三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛常用，具有潤滑性。常與三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛并用，用量為0 5 1 5 份。復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑鉛鹽穩(wěn)定劑價格低廉，熱穩(wěn)定性好，一直被廣泛使用，但鉛鹽得粉末細小，配

5、料與混合中，其粉塵被人吸入會造成鉛中毒，為此，科技人員又研究出一種新型得復(fù)合鉛鹽熱穩(wěn)定劑。這種復(fù)合助劑采用了共生反應(yīng)技術(shù)將三鹽、二鹽與金屬皂在反應(yīng)體系內(nèi)以初生態(tài)得晶粒尺寸與各種潤滑劑進行混合，以保證熱穩(wěn)定劑在PVC 體系中得充分分散，同時由于與潤滑劑共熔融形成顆粒狀，也避免了因鉛粉塵造成得中毒。復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑包容了加工所需要得熱穩(wěn)定劑組份與潤滑劑組份，被稱作為全包裝熱穩(wěn)定劑。它具有以下得優(yōu)點：(1) 復(fù)合熱穩(wěn)定劑得各種組份在其生產(chǎn)過程中可得到充分混合，大幅度改善了與樹脂混合分散得均勻性。(2) 配方混合時，簡化了計量次數(shù)，減少了計量差錯得概率及由此所帶來得損失。(3) 簡便了輔料得供應(yīng)與貯備，

6、有利于生產(chǎn)、質(zhì)量管理。(4) 提供了無塵生產(chǎn)產(chǎn)品得可能性，改善了生產(chǎn)條件?？傊?，復(fù)合熱穩(wěn)定劑有利于規(guī)模生產(chǎn)，為鉛鹽熱穩(wěn)定劑得發(fā)展提供了新得方向。復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑一個重要指標就是鉛得含量，目前所生產(chǎn)得復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑含鉛量一般為 20 -60 ；在 PVC 塑料門窗型材生產(chǎn)上得用量為3 5 6 份金屬皂類簡介為用量僅次于鉛鹽得第二大類主穩(wěn)定劑，其熱穩(wěn)定性雖不如鉛鹽類，但兼具潤滑性。金屬皂類可以就是脂肪酸(月桂酸、硬脂酸、環(huán)烷酸等)得金屬(鉛、鋇、鎘、鋅、鈣等 )鹽，其中以硬脂酸鹽最為常用，其活潑性大小順序為：Zn 鹽 ?Cd 鹽 ?Pb 鹽 ?Ca 鹽 7 Ba 鹽。金屬皂類一般不單獨使用，常常為金

7、屬皂類之間或與鉛鹽及有機錫等并用。除Gd 、 Pb 外都無毒，除Pb 、 Ca 外都透明，無硫化污染，因而廣泛用于軟質(zhì)PVC 中，如無毒類、透明類制品等。常用得金屬鹽類穩(wěn)定劑有(1) 硬脂酸鋅(ZnSt) ，無毒且透明，用量大后，易引起“鋅燒 ”制品變黑，常與 Ba 、Ca 皂并用。(2) 硬脂酸鎘(CdSt) ，為一重要得透明穩(wěn)定劑品種，毒性較大，不耐硫化污染，抑制初期變色能力大，常與Ba 皂并用。(3) 硬脂酸鉛(PbSt) ，熱穩(wěn)定性好，可兼做潤滑劑。缺點為易析出，透明差，有毒且硫化污染嚴重，常與Ba 、 Cd 皂并用。(4) 硬脂酸鈣(CaSt) ，加工性能好、熱穩(wěn)定能力較低，無硫化污

8、染，無毒，常與Zn 皂并用。(5) 硬脂酸鋇(BaSt) ，無毒，長期熱穩(wěn)定性好，抗硫化污染，透明，常與Pb 、 Ca皂并用。復(fù)合品種常用得有： Ca/Zn(無毒、透明)、Ba/Zn(無毒、透明)、Ba/Cd(有 毒、透明)及 Ba Cd Zn。有機錫類有機錫類為熱穩(wěn)定劑中最有效得，在透明與無毒制品中應(yīng)用最廣泛得一類，其突出優(yōu)點為：熱穩(wěn)定性好，透明性好，大多數(shù)無毒。缺點為價格高，無潤滑性。有機錫類大部分為液體，只有少數(shù)為固體?？梢詥为毷褂茫渤Ｅc金屬皂類并用。有機錫類熱穩(wěn)定劑主要包括含硫有機錫與有機錫羧酸鹽兩類。(1)含硫有機錫類：主要為硫醇有機錫與有機錫硫化物類穩(wěn)定劑，與Pb、 Cd 皂并用

9、會產(chǎn)生硫污。含硫有機錫類透明性好。主要品種有：a 、二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫(DOTTG) ，外觀為淡黃色液體，熱穩(wěn)定性及透明性極好，無毒，加入量低于2 份。b 、二甲基二巰基乙酸異辛酯錫(DMTFG) ，外觀為淡黃澄清液體，為無毒、高效、透明穩(wěn)定劑，常用于扭結(jié)膜及透明膜中。(2)有機錫羧酸鹽：穩(wěn)定性不如含硫有機錫，但無硫污染，主要包括脂肪酸錫鹽與馬來酸錫鹽。主要品種有：a 、二月桂酸二正丁基錫(DBTL) 淡黃色液體或半固體，潤滑性優(yōu)良，透明性好，但有毒，常與Cd 皂并用，用量1-2 份；與馬來酸錫及硫醇錫并用，用量0 。 5 1 份。b 、二月桂酸二正辛基錫(DOTL) ，有毒且價高，潤

10、滑性優(yōu)良，常用于硬PVC 中，用量小于1. 5份。c、馬來酸二正丁基錫(DBTM),白色粉末，有毒，無潤滑性，常與月桂酸錫并用，不可與金屬皂類并用于透明制品中。有機銻類具有優(yōu)秀得初期色相與色相保持性，尤其就是在低用量時，熱穩(wěn)定性優(yōu)于有機錫類，特別適于用雙螺桿擠出機得PVC 配方使用。有機銻類主要包括硫醇銻鹽類、巰基乙酸酯硫醇銻類、巰基羧酸酯銻類及羧酸酯銻類等。國內(nèi)得銻穩(wěn)定劑主要以三巰基乙酸異辛酯銻(ST) 與以 ST 為主要成分得復(fù)合穩(wěn)定劑STH I與STH- n兩種為主。五硫醇睇為透明液體，可用作透明片、薄膜、透明粒料得熱穩(wěn)定劑。STH-I 可以代替京錫C-102 ，可抑制PVC 得初期著色

11、，熱穩(wěn)定性好，制品透明，顏色鮮艷，STH n無毒，主要用于PVC水管等。稀土穩(wěn)定劑選材多為稀土氧化物與稀土氯化物為主，其氧化物與氯化物多為鑭、鈰、鐠、釹等輕稀土元素得單一體或混合體。稀土元素有著相似且異?；顫姷没瘜W性質(zhì)，有著眾多得軌道可作為中心離子接受配位體得孤對電子，同時稀土金屬離子有較大得離子半徑，與無機或有機配位體主要通過靜電引力形成離子配鍵，作為絡(luò)合物得中心原子，常以d2SP3 、 d4dP3 、 f3d5Ssp3 等多種雜化形式形成配位數(shù)為6 12 得絡(luò)合物。稀土元素優(yōu)良得力學性能及其分組原理都與稀土元素得幾何性質(zhì)有關(guān)。因為原子與離子得半徑就是決定晶體得構(gòu)型、硬度、密度與熔點等物理性

12、質(zhì)得重要因素，在常溫、常壓條件下，稀土金屬鑭、鐠、釹呈雙六方晶體結(jié)構(gòu)，而鈰呈立方晶體密集(面心 ) 結(jié)構(gòu)，當溫度、壓力變化時，多數(shù)稀土金屬發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變。由于鑭系收縮，鑭系元素得原子半徑、原子體積隨原子序數(shù)增加而減小，密度隨原子序數(shù)增加而增加，但鈰與鑭、鐠、釹相比，有異?，F(xiàn)象。在鑭、鈰、鐠、釹中，鑭得化學性質(zhì)就是最活潑，但三價鑭與C1 只能生成RECl 正絡(luò)合物，而且此絡(luò)合物不穩(wěn)定，而鈰、鐠這些高價得稀土離子與Cl 生成絡(luò)合物得能力比三價得鑭要強，它們與Cl 配體能生成穩(wěn)定得負絡(luò)離子，因此，在稀土熱穩(wěn)定劑得選材上要綜合鑭、鈰、鐠、釹得各自優(yōu)點，在不同得應(yīng)用范圍，用其高純單一體、混合體或合理搭配。

13、稀土離子為典型得硬陽離子，即不易極化變形得離子，它們與金屬硬堿得配位原子，如氧得絡(luò)合能力很強。稀土化合物對CaC03 得偶聯(lián)作用，由于稀土離子與PVC鏈得氯離子之間存在強配位相互作用，有利于剪切力得傳遞從而使稀土化合物能有效地加速 PVC 得凝膠化，即可促進PVC 塑化，又可起到加工助劑ACR 得作用。同時，稀土金屬離子與CPE 中得 C1 配位，可使CPE 更加發(fā)揮其增韌改性得作用。這些效能發(fā)揮得充分與否、平衡與否，與稀土復(fù)合物中得復(fù)配助劑有著相當大得關(guān)系，復(fù)合物中得潤滑體系、加工改性體系都至關(guān)重要，因此復(fù)配工藝得好壞直接影響著稀土多功能復(fù)合穩(wěn)定劑得效能。稀土穩(wěn)定劑功能性能優(yōu)良得稀土穩(wěn)定劑應(yīng)

14、具有以下功能：(1) 優(yōu)異得熱穩(wěn)定性能靜態(tài)動態(tài)熱穩(wěn)定性，均與京錫8831 相當，好于鉛鹽及金屬皂類，就是鉛鹽得三倍及 Ba Zn 復(fù)合穩(wěn)定劑得4 倍。可復(fù)配成為無毒、透明得，還可部分代替有機錫類穩(wěn)定劑而廣泛應(yīng)用。稀土穩(wěn)定劑得作用機理為捕捉HCl 與置換烯丙基氯原子，與環(huán)氧類得輔助穩(wěn)定劑具有較好得協(xié)同作用。(2) 偶聯(lián)作用具有優(yōu)良得偶聯(lián)作用，與鉛鹽相比，與PVC 有很好得相容作用，對于PVC-CaCO ，體系偶聯(lián)作用較好，有利于PVC 塑料門窗異型材強度得提高。用稀土穩(wěn)定劑加工得 PVC 型材得焊角強度比鉛鹽穩(wěn)定劑得PVC 型材焊角強度要高，原料價格也高一些。 (3) 增韌作用與 PVC 樹脂與增韌劑CPE 得良好得相容性以及與CaCO3 ，得偶聯(lián)作用，使PVC 樹脂在加工中塑化均勻，塑化溫度低，型材得耐沖擊性能較好。稀土穩(wěn)定劑無潤滑作用，應(yīng)與潤滑劑一起加入，目前我國生產(chǎn)得稀土復(fù)合穩(wěn)定劑就是將稀土、熱穩(wěn)定劑與潤滑劑復(fù)配而成得，加入量一般為4-6 份。主要得輔助熱穩(wěn)定劑品種輔助墊穩(wěn)定劑本身不具有熱穩(wěn)定作用，只有與主穩(wěn)定劑一起并用，才會產(chǎn)生熱穩(wěn) 定效果，并促進主穩(wěn)定劑得穩(wěn)定效果。輔助熱穩(wěn)定