塑料添加劑穩(wěn)定劑

塑料添加劑熱穩(wěn)定劑現(xiàn)在是1頁\一共有52頁\編輯于星期五目錄塑料熱穩(wěn)定劑的定義熱穩(wěn)定劑的作用熱穩(wěn)定劑的種類熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題PVC降解的機(jī)理穩(wěn)定劑的作用機(jī)理影響PVC降解的因素PVC主要用的熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)熱穩(wěn)定劑的評價方法熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向1現(xiàn)在是2頁\一共有52頁\編輯于星期五塑料熱穩(wěn)定劑的定義穩(wěn)定劑是指分散在塑料分子結(jié)構(gòu)中，不會嚴(yán)重的影響塑料的分子結(jié)構(gòu)，從而能改善其性質(zhì)或降低成本的化學(xué)物質(zhì)。主要使用熱穩(wěn)定劑的塑料是PVC，通常泛指的熱穩(wěn)定劑是針對PVC而言的。2現(xiàn)在是3頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的作用現(xiàn)在是4頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的作用穩(wěn)定化PVC具有優(yōu)良的耐腐蝕性﹑難燃性和高力學(xué)性能，但是由于PVC加熱到100℃即伴隨著脫氯化氫反應(yīng)降解，在加工溫度（170℃或者更高）下，降解反應(yīng)加快，迅速發(fā)生了大分子交聯(lián)。PVC中引入熱穩(wěn)定劑，它是PVC加工必不可少的穩(wěn)定化助劑，能夠防止PVC在加工過程中由于熱和機(jī)械剪切作用所引起的降解，同時使制品在加工過程中和貯存使用過程中有良好的持久耐候性。3現(xiàn)在是5頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的種類現(xiàn)在是6頁\一共有52頁\編輯于星期五

鉛鹽

金屬皂

有機(jī)錫

稀土

環(huán)氧化合物

亞磷酸酯

多元醇β-二酮

有機(jī)銻

PVC熱穩(wěn)定劑的種類4現(xiàn)在是7頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題現(xiàn)在是8頁\一共有52頁\編輯于星期五選擇BECDA匹配性耐久性適應(yīng)性協(xié)同作用和相抗作用用途性熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題5現(xiàn)在是9頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題熱穩(wěn)定劑的氣味熱穩(wěn)定劑的外觀熱穩(wěn)定劑的殘留物及雜質(zhì)熱穩(wěn)定劑的純度熱穩(wěn)定劑品質(zhì)的穩(wěn)定性熱穩(wěn)定劑的衛(wèi)生性能熱穩(wěn)定劑的生物性能6現(xiàn)在是10頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題硬質(zhì)PVC制品透明：有機(jī)錫、有機(jī)銻、稀土（用的少）不透明：鉛鹽軟質(zhì)PVC制品透明：有機(jī)錫、有機(jī)銻、稀土（用的少）半透明：金屬皂不透明：鉛鹽無毒PVC制品透明：有機(jī)錫、有機(jī)銻、環(huán)氧類不透明：有機(jī)錫、有機(jī)銻、環(huán)氧類7現(xiàn)在是11頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC降解的機(jī)理現(xiàn)在是12頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC降解的機(jī)理PVC加熱至90℃時，即伴隨著脫HCI反應(yīng)，在100~200℃加工時，PVC發(fā)生了劇烈降解，除了脫HCL以外，還會發(fā)生大分子交聯(lián)，致使產(chǎn)品變黑，物理性能惡化。PVC的降解伴隨著脫HCI而產(chǎn)生的雙鍵，使其碳原子上的氯原子即烯丙基氯原子活化而引起HCI分子的脫出。氧氣存在在使PVC降解加快。8現(xiàn)在是13頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC降解的機(jī)理自由基機(jī)理離子機(jī)理單分子機(jī)理9現(xiàn)在是14頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理現(xiàn)在是15頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理聚合物斷鏈與交聯(lián)無論是鉛鹽、金屬皂類或其他各類熱穩(wěn)定劑，所以能夠起到熱穩(wěn)定化的作用，主要是由于它們都有一個共同的特點——均屬于氯化氫的接受體，能夠捕獲PVC熱降解時所脫出的氯化氫。10現(xiàn)在是16頁\一共有52頁\編輯于星期五影響PVC降解的因素現(xiàn)在是17頁\一共有52頁\編輯于星期五支鏈：叔鹵原子的熱穩(wěn)定性差。雙鍵：雙鍵會降低熱穩(wěn)定性。烯丙基氯：不穩(wěn)定。共軛雙鍵：與脫色和穩(wěn)定性有關(guān)。聚合度：低的不穩(wěn)定。分子量分布：相關(guān)性低。HCI：量大，不穩(wěn)定。11影響PVC降解的因素現(xiàn)在是18頁\一共有52頁\編輯于星期五在O2、N2等氣流存在下12影響PVC降解的因素現(xiàn)在是19頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用的熱穩(wěn)定劑現(xiàn)在是20頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑有機(jī)錫類優(yōu)點有機(jī)錫穩(wěn)定劑最大的優(yōu)點是具有優(yōu)良的透明性；有機(jī)錫穩(wěn)定劑具有超凡的熱穩(wěn)定性，目前沒有任何其它類型的熱穩(wěn)定劑能超過它；加工溫度可達(dá)到200---230oC；大多數(shù)有機(jī)錫穩(wěn)定劑是無毒的；有機(jī)錫穩(wěn)定劑在PVC中遷移極微；有機(jī)錫穩(wěn)定劑與PVC有極好的相容性，不會出現(xiàn)壓析現(xiàn)象。缺點成本高（但加入量少，一般為0.5~2份），潤滑性一般。13現(xiàn)在是21頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑有機(jī)錫品種甲基硫醇錫二甲基氯化錫丁基硫醇錫雙丁基二氯化錫雙丁基氧化錫二月桂酸二丁基錫月桂酸馬來酸二丁基錫馬來酸二丁基錫辛基硫醇錫二月桂酸二辛基錫14現(xiàn)在是22頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑鉛鹽類優(yōu)點熱穩(wěn)定性優(yōu)良，而且長期熱穩(wěn)定性好，電絕緣性和耐候性好，價格低。缺點難以分散均勻。毒性大且有初期著色性，給配色帶來困難，故難得到鮮明色彩。缺乏潤滑性和透明性。容易產(chǎn)生硫、鎘污染。15現(xiàn)在是23頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑鉛鹽品種三堿式硫酸鉛（三鹽基性硫酸鉛，三鹽）分子式：3PbO.PbSO4.H2O

代號：TLS三堿式硫酸鉛一般與二堿式亞磷酸鉛協(xié)同加入，因本身無潤滑性而需加入潤滑劑，主要用于PVC硬質(zhì)不透明制品中，用量一般為2~7份。16現(xiàn)在是24頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑鉛鹽品種二堿式亞磷酸鉛（二鹽基性亞磷酸鉛，二鹽）分子式：2PbO.PbHPO3.1/2H2O

代號：DL二堿式亞磷酸鉛的熱穩(wěn)定性稍低于三堿式硫酸鉛，但耐候性好于三堿式硫酸鉛，因此兩者往往協(xié)同加入，二堿式亞磷酸鉛的加入量一般為三堿式硫酸鉛的1/2左右。17現(xiàn)在是25頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑鉛鹽品種二堿式硬脂酸鉛分子式：2PbO·Pb（C17H35COO）2

代號：DLS二堿式亞磷酸鉛的熱穩(wěn)定性稍低于三堿式硫酸鉛，但耐候性好于三堿式硫酸鉛，因此兩者往往協(xié)同加入，二堿式亞磷酸鉛的加入量一般為三堿式硫酸鉛的1/2左右。18現(xiàn)在是26頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑金屬皂類優(yōu)點這是PVC的第二大熱穩(wěn)定劑品種，其熱穩(wěn)定性不如鉛鹽，但具有潤滑性，除Cd、Ba和Pb類外都無毒，除Pb外都透明，無硫化污染，廣泛由于無毒、透明的PVC軟質(zhì)制品中。金屬皂類熱穩(wěn)定劑可以是脂肪酸（如月桂酸、硬脂酸、環(huán)烷酸等）的金屬（鉛、鋇、鎘、鋅、鈣、鎂、鍶等）鹽，其中以硬脂酸最為常用。硬脂酸鹽類熱穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性大小為：鋅鹽>鎘鹽>鉛鹽>鈣鹽>鋇鹽。缺點金屬皂的熱穩(wěn)定性不是太強(qiáng)，主要用于軟制品。19現(xiàn)在是27頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑金屬皂品種硬脂酸鋅（ZnSt）：無毒且透明，熱穩(wěn)定效果好，但易引起“鋅燒”，常與鋇或鈣皂類并用。PVC加工鋅燒現(xiàn)象：金屬鎘和鋅鹽因具有較強(qiáng)的抑制PVC的變色能力，因此初期制品的色相好，但是后期因為生成的CdCI2，ZnCI2具有極強(qiáng)的催化脫HCI作用，因而使得其長期耐燒性很差，在后期PVC劇烈變色，尤其為鋅皂非常容易急劇發(fā)黑，稱為鋅燒現(xiàn)象。硬脂酸鎘（CdSt）重要的透明穩(wěn)定劑品種，毒性較大，不耐硫污染，常與鋇皂并用。硬脂酸鉛（PbSt）熱穩(wěn)定性好，可兼做潤滑劑。缺點為易析出，透明性差，有毒性和硫污染，常與鋇、鎘皂類并用。硬脂酸鈣（CaSt）加工性好，無硫化污染，無毒，常與鉛、鎘皂類并用。硬脂酸鋇（BaSt）有毒，抗硫化污染，透明，常與鉛、鎘皂類并用。20現(xiàn)在是28頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑有機(jī)銻類優(yōu)點穩(wěn)定性能好，成本較低，產(chǎn)品無毒。缺點透明性差，光穩(wěn)定性差，潤滑性差，與某些有產(chǎn)生交叉污染等。21現(xiàn)在是29頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑有機(jī)銻品種巰基羧酸酯銻硫醇鹽銻巰基羧酸酯硫醇銻羧酸（酯）銻22現(xiàn)在是30頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑稀土類優(yōu)點對PVC的熱穩(wěn)定性優(yōu)異，初期色相穩(wěn)定好，動態(tài)穩(wěn)定性僅次于有機(jī)錫，超過了鉛鹽和復(fù)合鉛鹽類；無味、無鉛的稀土熱穩(wěn)定劑可用于食品包裝材料；價格低，其價格在鉛鹽和有機(jī)錫之間；稀土類熱穩(wěn)定劑的用量比較少，一般為4~6份，需加入輔助穩(wěn)定劑如有機(jī)磷酸酯、β-二酮化合物、多元醇類等。在軟質(zhì)PVC中可全部取代有機(jī)錫；在硬質(zhì)PVC中，可取代1/2~1/3有機(jī)錫，如上水管材可全部采用稀土熱穩(wěn)定劑。缺點潤滑性差，此問題現(xiàn)在逐步改進(jìn)。23現(xiàn)在是31頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑稀土品種RE-120稀土穩(wěn)定劑稀土復(fù)合穩(wěn)定劑硬脂酸稀土/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑24環(huán)保，價格低是未來發(fā)展方向！現(xiàn)在是32頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC主要用熱穩(wěn)定劑有機(jī)輔助熱穩(wěn)定劑類亞磷酸酯類這是一類重要的輔助熱穩(wěn)定劑，可與鋇/鎘、鋇/鋅及鈣/鋅等復(fù)合主穩(wěn)定劑并用，主要用于PVC軟質(zhì)透明配方，用量為0.1~1份。環(huán)氧化合物類主要為環(huán)氧增塑劑如環(huán)氧大豆油，與金屬皂類有協(xié)同作用，與有機(jī)錫類并用效果好，用量為1~5份。多元醇類主要有季戊四醇、木糖醇及甘露醇等，與鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑有協(xié)同作用。其他類如β-二酮，可與鋇/鋅及鈣/鋅等復(fù)合主穩(wěn)定劑并用。25現(xiàn)在是33頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)現(xiàn)在是34頁\一共有52頁\編輯于星期五主穩(wěn)定劑之間三鹽：二鹽=2：1；1：1。主/輔穩(wěn)定劑之間金屬皂與環(huán)氧；金屬皂與多元醇；稀土與環(huán)氧；金屬皂與亞磷酸酯。熱穩(wěn)定劑與其他無潤滑性的熱穩(wěn)定劑可加潤滑；有機(jī)錫和銻不可與Pd、Ca類熱穩(wěn)定劑并用，會發(fā)生污染。26熱穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)現(xiàn)在是35頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的評價方法現(xiàn)在是36頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的評價方法27靜態(tài)法試管法：混合成粉末，裝在試管中，加熱觀察變色情況。熱烘法：做成片，在烘箱中，加熱觀察變色情況。熱壓法：做成片，在熱壓機(jī)上加熱老化，觀察變色情況及測性能?，F(xiàn)在是37頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的評價方法28動態(tài)法加工流儀：曲線的變化。輥壓法：在雙輥上進(jìn)行長時間混煉，定期取樣，觀察變色情況及測性能?，F(xiàn)在是38頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用現(xiàn)在是39頁\一共有52頁\編輯于星期五硬制品軟制品糊制品鹽基性鉛鹽/金屬皂4~5/1~22~3/1~21~2/0.5~1金屬皂2~31~3有機(jī)錫/金屬皂1.5~3/1~20.5~1/1~20.5~1/0.5~1熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用加入量29現(xiàn)在是40頁\一共有52頁\編輯于星期五穩(wěn)定劑組合用途鋇皂-鈣皂or鋇皂-鎘皂-鋅皂民用軟制品鋇皂-鉛皂價廉的民用軟制品鋇皂-鎘皂-月桂酸二丁基錫高透明軟制品三鹽-二鹽-鋇皂-鉛皂or鉛皂-鈣皂普通絕緣電纜二鹽基苯二甲酸鉛-鋇皂-鈣皂耐高溫電纜鹽基性鉛鹽-金屬皂普通硬制品馬來酸錫-月桂酸錫-金屬皂戶外透明硬制品硫醇錫穩(wěn)定劑-鈣皂-鋅皂無毒透明硬制品熱穩(wěn)定劑的協(xié)同作用熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用30現(xiàn)在是41頁\一共有52頁\編輯于星期五價格熱穩(wěn)定性硫醇丁基錫>硫醇辛基錫>馬來酸錫>鹽基性鉛鹽>金屬皂光穩(wěn)定性二鹽>馬來酸錫>月桂酸錫>其他鹽基性鉛鹽>金屬皂>硫醇錫電絕緣性鹽基性鉛鹽>金屬皂>有機(jī)錫透明性性有機(jī)錫>金屬皂>鹽基性鉛鹽潤滑性性金屬皂>月桂酸錫>鹽基性鉛鹽>其他有機(jī)錫有機(jī)錫>金屬皂>鹽基性鉛鹽熱穩(wěn)定劑性能順序熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用31現(xiàn)在是42頁\一共有52頁\編輯于星期五熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用32應(yīng)用實例PVC牌號與用途的對應(yīng)性?，F(xiàn)在是43頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC100三鹽基硫酸鉛3二鹽基硬脂酸鉛0.3~0.5

硬脂酸鉛

0.5~1硬脂酸鋇0.3~0.5硬脂酸鈣0.2~0.3硬脂酸0~0.5熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用33應(yīng)用實例擠出通用不透明硬管（質(zhì)量份）現(xiàn)在是44頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC100DOP35DOA10環(huán)氧增塑劑7硅酸鉛/硅膠沉淀物3有機(jī)錫穩(wěn)定劑1硬脂酸鋇/鎘0.5著色劑適量熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用34應(yīng)用實例高級裝飾用軟板（質(zhì)量份）現(xiàn)在是45頁\一共有52頁\編輯于星期五PVC-SG5

100份