聚乙烯蠟|6種PVC輔助熱穩定劑，你了解嗎？

文章出處：網責任編輯：青島賽諾作者：青島賽諾人氣：-發表時間：2018-01-03 08:22:00【大中小】

聚乙烯蠟

在PVC加工過程中，有6中常用的PVC輔助熱穩定劑，下面我們賽諾聚乙烯蠟小編為您詳細講解6種常用的PVC輔助熱穩定劑，僅供大家參考。

1、β-二酮

β-二酮是Ca/Zn 復合穩定劑體系中不可缺少的輔助穩定劑，它對提高熱穩定性、光穩定性和抑制“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 復合穩定劑的8~12 份，或者為PVC 樹脂的0.2~0.3 份。β-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抗作用。這一類輔助穩定劑中，首推硬脂酰苯甲酰甲烷，這是一個由美國FDA(美國食品及藥物管理局) 認可的用于食品包裝材料的品種。其次是二苯甲酰甲烷，它是一個經典的品種，目前國內也有生產，也有部分出口；除上述2 個固體品種外，液體β-二酮也有2 個主要品種，一個是由Rodia 公司開發的異戊酰苯甲酰甲烷，另一個品種是山西省化工研究所開發的液體β-二酮T-247。近年來對β-二酮類的研究很活躍，如Ciba 公司開發了1.3-嘧啶二酮和多酮化合物(DATHP)，Akcros 公司開發了吡咯啉-2.4 -二酮，其熱穩定性效果和顏色控制效果均優于傳統用的β-二酮[5]。β-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穩定劑的8%~12％，或者為PVC樹脂的0.2%~0.3％。β-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。其作用機理[7-8]可認為是夾在兩個羰基之間的次甲基具有相當高的活性，容易失去質子，因此可通過碳烷基化反應置換出烯丙基氯，形成牢固的碳-碳結構，從而中止了因脫除HCl導致的共軛鏈增長，達到穩定效果，但由于反應速度緩慢，穩定效果不高。當Ca/Zn體系中加入β-二酮時，一方面β-二酮會與體系中的鋅鹽絡合生成β-二酮鋅，繼而β-二酮鋅通過碳-烷氧基化（或稱氧-烷基化）反應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，使其迅速進行。

2、亞磷酸酯

亞磷酸酯是Ca/Zn 復合穩定劑中應用最廣的輔助穩定劑，在復合穩定劑中是不可缺少的成份。用做輔助穩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。對于軟質PVC，亞磷酸酯一般與β-二酮、環氧大豆油等配合使用。亞磷酸酯具有增塑作用，不適用于硬質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 穩定體系的穩定性能。在液體穩定劑中添加量一般為10%~35%(質量分數)，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。目前國內多數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、熱穩定性、透明性、防結垢和耐候性等效果。亞磷酸酯是應用最廣泛的輔助穩定劑，長期以來普遍用于鈣鋅無毒液體復合穩定劑應用中。最有效的是亞磷酸烷基/芳基酯。如日本Adeka -Argels 公司開發的Mark-1500 對穩定劑具有優良的初期著色性能。

3、環氧化合物

在環氧化合物中，傳統上被用作輔助穩定劑是環氧大豆油。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、脂環族環氧樹脂、偏苯三酸三縮水甘油酯、對苯二甲酸二環氧丙酯等都具有較高的穩定效率。環氧化物與氯化氫反應生成氯乙醇，在鈣、鋅等金屬皂催化作用下，取代PVC中不穩定的氯原子而發揮穩定作用。在靜態穩定試驗中，環氧化合物的作用是抑制PVC 變黃。單獨使用效果不佳，與亞磷酸酯并用時，其穩定效果可明顯改善。環氧類輔助熱穩定劑一般有環氧大豆油、環氧亞麻籽油、環氧硬脂酸丁酯、辛酯等環氧類化合物等，它們與Ca/Zn體系配合使用有較高的協同作用，具有光穩定性和無毒之優點，適用于軟質，特別是要暴露于陽光下的軟質PVC制品，通常不用于硬質PVC制品，其缺點是易滲出。協同作用機理[6]可認為是降解產生的HCl被環氧基團和金屬皂鹽吸收，HCl濃度減小，降低了PVC的脫HCl速度（HCl對PVC降解有催化作用），從而使PVC的熱穩定性得到提高。另外，在Zn鹽的催化下，環氧化合物還可以有效地取代烯丙基氯原子。

4、多元醇

作為Ca/Zn復合體系的輔助穩定劑的多元醇主要有季戊四醇、二季戊四醇、聚乙烯醇、四羥甲基環己醇、二三羥甲基丙烷、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、半脫水產物等，這類品種與β-二酮、環氧化合物、水滑石配合用于軟質PVC中時，具有極好的協同作用。需要注意的是多元醇盡管有良好的熱穩定性，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(α-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備上，妨礙加工。為克服這些不足，現已開發了許多用脂肪酸部分酯化的多元醇，如日本推出的Tohtlixer-101,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，同Ca/Zn穩定體系并用，表現出良好的光穩定性、加工性和貯存穩定性。多元醇可以螯合金屬離子，防止氯化物催化降解，同時在金屬皂的存在下，可以置換烯丙基氯，從而使PVC 穩定。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多烯結構配合的有色配位體的形成，直到輔助穩定作用，伴隨著羥基數目的增加，多元醇穩定效果增加。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、半脫水產物，這類品種與β-二酮、環氧化合物、水滑石配合用于軟質PVC中，具有極好的協同作用。關于其作用機理[9] ，一般認為季戊四醇與ZnSt2能形成絡合物，然后絡合物按下式進行取代反應，生成ZnCl2和季戊四醇絡合物，從而抑制了ZnCl2對PVC的催化降解和“鋅燒”現象，延長了PVC 的熱穩定時間。

5、氨基巴豆酸酯和α-苯基吲哚

氨基巴豆酸酯單獨使用時，熱穩定性一般，很少作為主穩定劑使用，氨基巴豆酸酯主要和Ca/Zn復合穩定劑及環氧化合物配合使用，能大大改進Ca/Zn 復合穩定劑的熱穩定效果。

α-苯基吲哚單獨使用時不是很好的穩定劑，尤其是初期著色性差，而且只能用于加堿穩定的乳液PVC。在懸浮PVC 中α-苯基吲哚與Ca/Zn 體系化合物配合使用時，能夠明顯提高這一體系的性能。

6、水滑石類輔助熱穩定劑

水滑石類層狀雙羥基復合金屬氫氧化物(LDH)是具有特殊結構和性能的無機晶體材料，常見水滑石的化學組成包括鎂鋁復合氫氧化物、層板羥基、碳酸根離子和結晶水。晶體結構特征為：納米級層板有序排列，層板內原子以共價鍵連接，層板間以弱化學鍵(離子鍵、氫鍵)連接并具有可交換的陰離子，主體層板呈堿性。特殊的化學組成和晶體結構，使其具有一系列獨特的性能和功能。其熱穩定效果比鋇皂、鈣皂及它們的混合物好。此外它還具有透明性、絕緣性、耐候性及加工性好的優點，不受硫化物的污染，無毒，能與鋅皂及有機錫等。

熱穩定劑起協同作用，是極有開發前景的一類無毒輔助熱穩定劑。水滑石在PVC加工過程中的熱穩定作用一般認為是由于其表面羥基吸收PVC熱分解釋放出的HCl氣體，從而抑制HCl對PVC分解的催化作用。此外，還有學者提出HCl與水滑石層間CO32- 交換的作用機理，水滑石作為PVC熱穩定劑時，其熱分解生成的HCl與水滑石層間的CO32-反應，同樣會有效抑止PVC的分解。

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