5種輔助穩(wěn)定劑說明

1、3輔助穩(wěn)定劑鋅皂穩(wěn)定劑對(duì)PVC的穩(wěn)定性較差，屬于短效熱穩(wěn)定劑，而且容易出現(xiàn)“鋅燒”現(xiàn)象（主要原因是產(chǎn)生的ZnCl2為強(qiáng)路易斯酸，具有催化脫氯化氫的作用），但具有初期著色性優(yōu)良、耐候性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。鈣皂類熱穩(wěn)定劑屬于長(zhǎng)期熱穩(wěn)定劑，穩(wěn)定性較差，著色性強(qiáng)，但無毒，具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性。Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑就是利用二者具有的協(xié)同效應(yīng)，使其成為近年來復(fù)合穩(wěn)定劑中最活躍的領(lǐng)域。為了提高其穩(wěn)定性，在復(fù)配過程中通常要添加一些輔助穩(wěn)定劑，如季戊四醇等多元醇、水滑石、亞磷酸酯、B二酮和環(huán)氧大豆油等化合物來改善Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑的性能。3.1亞磷酸酯亞磷酸酯是Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑中應(yīng)用最廣的輔助穩(wěn)定劑，在復(fù)合穩(wěn)定劑中是不

2、可缺少的成份。用做輔助穩(wěn)定劑的亞磷酸酯主要有亞磷酸三苯酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸三壬基苯酯、亞磷酸三辛酯等。對(duì)于軟質(zhì)PVC，亞磷酸酯一般與酸酯具有增塑作用，不適用于硬質(zhì)B二酮、環(huán)氧大豆油等配合使用。亞磷PVC；具有抗氧化能力，可以捕捉氯化氫，加成多烯烴，能大大提高PVC穩(wěn)定體系的穩(wěn)定性能。在液體穩(wěn)定劑中添加量一般為10%35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)），主要品種有亞磷酸苯二異辛酯、亞磷酸辛酯、亞磷酸二苯癸酯、亞磷酸二癸苯酯、亞磷酸三壬酯等。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)選用水解亞磷酸苯二異辛酯，它能有效地改善PVC制品的著色、熱穩(wěn)定性、透明性、防結(jié)垢和耐候性等效果。亞磷酸酯是應(yīng)用最廣泛的輔助穩(wěn)定劑，期以來普遍用于鈣鋅無毒液體復(fù)

3、合穩(wěn)定劑應(yīng)用中。最有效的是亞磷酸烷基/芳基酯。如日本Adeka-Argels3.2環(huán)氧化合物公司開發(fā)的Mark-1500對(duì)穩(wěn)定劑具有優(yōu)良的初期著色性能。在環(huán)氧化合物中，傳統(tǒng)上被用作輔助穩(wěn)定劑是環(huán)氧大豆油。近年來的研究表明，雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、酚醛樹脂的縮水甘油醚、四苯基乙烷的縮水甘油醚、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、偏苯三酸三縮水甘油酯、對(duì)苯二甲酸二環(huán)氧丙酯等都具有較高的穩(wěn)定效率。環(huán)氧化物與氯化氫反應(yīng)生成氯乙醇，在鈣、鋅等金屬皂催化作用下，取代PVC中不穩(wěn)定的氯原子而發(fā)揮穩(wěn)定作用。在靜態(tài)穩(wěn)定試驗(yàn)中，環(huán)氧化合物的作用是抑制PVC變黃。單獨(dú)使用效果不佳，與亞磷酸酯并用時(shí)，其穩(wěn)定效果可明顯改善

4、。環(huán)氧類輔助熱穩(wěn)定劑一般有環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻籽油、環(huán)氧硬脂酸丁酯、辛酯等環(huán)氧類化合物等，它們與Ca/Zn體系配合使用有較高的協(xié)同作用，具有光穩(wěn)定性和無毒之優(yōu)點(diǎn)，適用于軟質(zhì)，特別是要暴露于陽(yáng)光下的軟質(zhì)PVC制品，通常不用于硬質(zhì)PVC制品，其缺點(diǎn)是易滲出。協(xié)同作用機(jī)理6可認(rèn)為是降解產(chǎn)生的HCl被環(huán)氧基團(tuán)和金屬皂鹽吸收，HC1濃度減小，降低了PVC的脫HClOODHCl對(duì)PVC降解有催化作用），從而使PVC的熱穩(wěn)定性得到提高。另外，在Zn鹽的催化下，環(huán)氧化合物還可以有效地取代烯丙基氯原子。3.3多元醇作為Ca/Zn復(fù)合體系的輔助穩(wěn)定劑的多元醇主要有季戊四醇、二季戊四醇、聚乙烯醇、四羥甲基環(huán)己醇、二

5、三羥甲基丙烷、卡必醇，以及山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇、乳糖醇和它們的脫水、半脫水產(chǎn)物等，配合用于軟質(zhì)PVC中時(shí)，具有極好的協(xié)同作用。B二酮、環(huán)氧化合物、水滑石需要注意的是多元醇盡管有良好的熱穩(wěn)定性，這類品種與但部分品種由于其自身在加工過程中的脫水著色，仍有不足之處。新品種如菊粉、三(a羥乙基）異氰脲酸酯可以克服上述缺陷。另外，多元醇易升華，在加工過程中升華物沉積在設(shè)備上，妨礙加工。為克服這些不足，現(xiàn)已開發(fā)了許多用脂肪酸部分酯化的多元醇，如日Tohtlixer101,它是一種多元醇改性物，能較好地克服了一般多元醇的缺點(diǎn)，Ca/Zn穩(wěn)定體系并用，本推出的屬離子，防止氯化物催化降

6、解，表現(xiàn)出良好的光穩(wěn)定性、加工性和貯存穩(wěn)定性。多元醇可以螯合金同時(shí)在金屬皂的存在下，可以置換烯丙基氯，從而使PVC穩(wěn)定。此外，多元醇較多的羥基可以與金屬離子形成無色的配位體，從而緩解了硬酯酸鋅的催化加速作用，阻止了金屬離子與PVC多烯結(jié)構(gòu)配合的有色配位體的形成，直到輔助穩(wěn)定作用，伴隨著羥基數(shù)目的增加，多元醇穩(wěn)定效果增加。多元醇類主要有季戊四醇、雙季戊四醇、聚乙烯醇、四羥甲基環(huán)己醇、卡必醇等，以及山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇、乳糖醇和它們的脫水、半脫水產(chǎn)物，這類品種與B二酮、環(huán)氧化合物、水滑石配合用于軟質(zhì)PVC中，具有極好的協(xié)同作用。關(guān)于其作用機(jī)理9，一般認(rèn)為季戊四醇與ZnSt

7、2能形成絡(luò)合物，然后絡(luò)合物按下式進(jìn)行取代反應(yīng)，生成ZnCl2和季戊四醇絡(luò)合物，從而抑制了ZnCl2對(duì)PVC的催化降解和“鋅燒”現(xiàn)象，延長(zhǎng)了PVC的熱穩(wěn)定時(shí)間。3.4B-二酮B二酮是Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑體系中不可缺少的輔助穩(wěn)定劑，它對(duì)提高熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性和抑制“鋅燒”有著重要作用。主要品種有硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、異戊酰苯甲酰甲烷、辛酰苯甲酰甲烷等，基本用量一般為Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑的812份，或者為PVC樹脂的0.20.3份。B二酮的突出作用是改善制品的著色性能，一般與其他組分無對(duì)抗作用。這一類輔助穩(wěn)定劑中，首推硬脂酰苯甲酰甲烷，這是一個(gè)由美國(guó)FDA(美國(guó)食品及藥物管理局)認(rèn)可的用于

8、食品包裝材料的品種。其次是二苯甲酰甲烷，它是一個(gè)經(jīng)典的品種，目前國(guó)內(nèi)也有生產(chǎn)，也有部分出口；除上述2個(gè)固體品種外，液體B二酮也有2個(gè)主要品種，一個(gè)是由Rodia公司開發(fā)的異戊酰苯甲酰甲烷，另一個(gè)品種是山西省化工研究所開發(fā)的液體B二酮T247。近年來對(duì)B二酮類的研究很活躍，如Ciba公司開發(fā)了1.3嘧啶二酮和多酮化合物(DATHP)，Akcros公司開發(fā)了吡咯啉-2.4-二酮，其熱穩(wěn)定性效果和顏色控制效果均優(yōu)于傳統(tǒng)用的B二酮5。B二酮是改善初期著色最有效的一類化合物。主要品種有硬脂酰苯甲酰甲烷、二苯甲酰甲烷、異戊酰苯甲酰甲烷、辛酰苯甲酰甲烷等，基本用量一般為Ca/Zn穩(wěn)定劑的8%12，或者為PV

9、C樹脂的0.2%0.3U。B二酮的突出作用是改善制品的著色性能，一般與其他組分無不良副作用。其作用機(jī)理7-8可認(rèn)為是夾在兩個(gè)羰基之間的次甲基3.5氨基巴豆酸酯和a-DODD氨基巴豆酸酯單獨(dú)使用時(shí)，熱穩(wěn)定性一般，和Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑及環(huán)氧化合物配合使用，a-苯基吲哚單獨(dú)使用時(shí)不是很好的穩(wěn)定劑，穩(wěn)定的乳液PVC。在懸浮PVC中a-苯基吲哚與高這一體系的性能。3.6水滑石類輔助熱穩(wěn)定劑水滑石類層狀雙羥基復(fù)合金屬氫氧化物常見水滑石的化學(xué)組成包括鎂鋁復(fù)合氫氧化物、特征為：納米級(jí)層板有序排列，層板內(nèi)原子以共價(jià)鍵連接，層板間以弱化學(xué)鍵很少作為主穩(wěn)定劑使用，氨基巴豆酸酯主要能大大改進(jìn)Ca/Zn復(fù)合穩(wěn)定劑的熱

10、穩(wěn)定效果。尤其是初期著色性差，而且只能用于加堿Ca/Zn體系化合物配合使用時(shí)，能夠明顯提(LDH)是具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的無機(jī)晶體材料，層板羥基、碳酸根離子和結(jié)晶水。晶體結(jié)構(gòu)(離子鍵、氫具有相當(dāng)高的活性，容易失去質(zhì)子，因此可通過碳烷基化反應(yīng)置換出烯丙基氯，形成牢固的碳-碳結(jié)構(gòu)，從而中止了因脫除HC1導(dǎo)致的共軛鏈增長(zhǎng)，達(dá)到穩(wěn)定效果，但由于反應(yīng)速度緩慢，穩(wěn)定效果不高。當(dāng)Ca/Zn體系中加入B-二酮時(shí)，一方面B-二酮會(huì)與體系中的鋅鹽絡(luò)合生成B-ODD,繼而B-二酮鋅通過碳-烷氧基化(或稱氧-烷基化)反應(yīng)迅速置換出烯丙基氯原子；另一方面，ZnCl2又能催化上述的碳-烷基化反應(yīng)，使其迅速進(jìn)行。2.3多元醇鍵)連接并具有可交換的陰離子，主體層板呈堿性。特殊的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，使其具有一系列獨(dú)特的性能和功能。其熱穩(wěn)定效果比鋇皂、鈣皂及它們的混合物好。此外它還具有透PVC加工過程中明性、絕緣性、耐候性及加工性好的優(yōu)點(diǎn)，不受硫化物的污染，無毒，能與鋅皂及有機(jī)錫等熱穩(wěn)定劑起協(xié)同