PVC是世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品之一，在PVC生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)用到大量助劑，比如：聚乙烯蠟等潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑等等。PVC為無(wú)定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差。由于PVC的加工穩(wěn)定性極差，熔融工藝高達(dá)160℃，而PVC當(dāng)溫度達(dá)140℃分解，所以PVC樹(shù)脂要通過(guò)改性處理實(shí)現(xiàn)熔融塑化的方法來(lái)加工生產(chǎn)。
熱穩(wěn)定劑的作用
熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理
1、吸收PVC降解過(guò)程中所產(chǎn)生的HCl；
2、置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子，抑制脫P(yáng)VC脫HCL；
3、與自由基反應(yīng)，終止自由基的傳遞；
4、與共軛雙鍵起加成反應(yīng)，減少著色；
5、抑制PVC的氧化；
6、鈍化具有催化脫HCl作用的金屬離子。
熱穩(wěn)定劑的分類
按照所起的作用，將其可分為三大類：
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主熱穩(wěn)定劑 （鉛鹽類、金屬皂類、有機(jī)錫類等）
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輔助熱穩(wěn)定劑（環(huán)氧化合物、亞磷酸酯、多元醇等）
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由主副穩(wěn)定劑所組成的復(fù)合穩(wěn)定劑
一、主熱穩(wěn)定劑
PVC穩(wěn)定劑主要包括鉛鹽類、脂肪酸金屬鹽類、有機(jī)錫類。
1、鉛鹽類包括除鉛皂以外的所有鉛鹽，絕大多數(shù)都含有鹽基即一氧化鉛(PbO)的鉛鹽。鉛鹽類穩(wěn)定劑是PVC最常用且效果最好的穩(wěn)定劑，但不適合透明制品；鉛鹽類穩(wěn)定劑由于具有較大的毒性，近年來(lái)逐漸退出了市場(chǎng)。
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名稱
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縮寫(xiě)
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性能特點(diǎn)
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三鹽基硫酸鉛（三鹽）
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TLS
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具有持久的耐熱性，良好的耐光性和耐水性、優(yōu)良的電絕緣性。毒性大，缺乏潤(rùn)滑性，應(yīng)配合潤(rùn)滑劑使用
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二鹽基亞磷酸鉛（二鹽）
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DL
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耐侯性很突出，毒性大，缺乏潤(rùn)滑性，應(yīng)配合潤(rùn)滑劑使用
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二鹽基硬脂酸鉛（二硬鹽）
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DLS
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它兼具鉛鹽和金屬皂的作用，有優(yōu)良的潤(rùn)滑性 ，但耐侯性較差
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2、多為脂肪酸（月桂酸、硬脂酸等）的金屬（鋇、鎘、鉛、鋅、鈣、鎂）的鹽。其通式為（RCOO）nM，它除能與HCl作用外，其主要作用是能夠置換活潑的烯丙基氯原子。金屬皂類的穩(wěn)定效果一般，透明、有毒或無(wú)毒，很少單獨(dú)使用，一般都是復(fù)合使用，主要用于軟制品。
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名稱
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縮寫(xiě)
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性能特點(diǎn)
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硬脂酸鎘
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CdSt
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為重要的透明熱穩(wěn)定劑之一，初期著色較小，常與硬脂酸鋇等并用，其潤(rùn)滑性好，有“噴霜”現(xiàn)象，不耐硫化污染，毒性極大。
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硬脂酸鋇
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BaSt
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具有優(yōu)良潤(rùn)滑性,初期色相不好，常與PbSt、CdSt等配合使用。具有良好的抗硫化污染性，但易析出
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硬脂酸鈣
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CaSt
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加工性好，無(wú)毒性、一般不單獨(dú)使用，而常與鋅皂、鎂皂或環(huán)氧類副穩(wěn)定劑配合使用
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硬脂酸鉛
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PbSt
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具有良好的熱穩(wěn)定性作用，可兼做PVC的潤(rùn)滑劑使用，與鎘、鋇和有機(jī)錫一同使用有良好的協(xié)同作用。但塑化性能差，容易析出，透明性差、毒性大，硫化污染嚴(yán)重
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硬脂酸鋅
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ZnSt
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活化性極高，少量添加可改善PVC的初期著色，有顯著防硫化污染和抗析出的優(yōu)點(diǎn)，但后期穩(wěn)定性差，容易引起“鋅燒”，應(yīng)鈣、鋇皂等并用
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3、有機(jī)錫的通式為RmSnY4-m（R為烷基，Y是通過(guò)氧原子或硫原子與Sn連接的基團(tuán)）。根據(jù)Y的不同，有機(jī)錫穩(wěn)定劑主要有下列三種類型：脂肪酸鹽型、馬來(lái)酸鹽型和硫醇鹽型。有機(jī)錫類的穩(wěn)定效果好，而且適合透明制品，并且有無(wú)毒規(guī)格;但是其價(jià)格較貴。
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類別
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性能特點(diǎn)
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脂肪酸鹽
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潤(rùn)滑性和加工性能良好，但熱穩(wěn)定性和透明差，單獨(dú)使用時(shí)有明顯的初期著色。
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馬來(lái)酸鹽
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耐熱和耐候性良好，主要用作PVC硬質(zhì)透明制品的主穩(wěn)定劑，能防止初期著色，但缺乏潤(rùn)滑性，易噴霜
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硫醇鹽
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突出的耐熱性和良好的透明性，沒(méi)有初期著色，特別適用于硬質(zhì)透明制品，加工性能良好，但價(jià)格較高
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二、輔助熱穩(wěn)定劑
1、環(huán)氧化合物
環(huán)氧化合物是PVC的重要輔助熱穩(wěn)定劑，他們可以增強(qiáng)主熱穩(wěn)定劑的耐熱性及耐侯性，它主要分為增塑型和樹(shù)脂型兩大類。
增塑型主要是環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻子油、環(huán)氧硬脂酸丁酯、辛酯等環(huán)氧類化合物。
樹(shù)脂型的主要有環(huán)氧氯丙烷雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。
2、亞磷酸酯化合物
亞磷酸酯的化合物種類很多，包括亞磷酸三烷基酯，三芳基酯、烷基芳基酯混合酯、三硫代烷基、雙亞磷酸酯以及聚合性亞磷酸酯。
3、有機(jī)亞磷酸酯化合物
有機(jī)亞磷酸酯是過(guò)氧化物分解劑，在聚烯烴以及合成橡膠中廣泛用作輔助抗氧劑，在PVC中作為螯合劑使用。當(dāng)與金屬穩(wěn)定劑并用時(shí)，能結(jié)合金屬離子，防止金屬離子的催化降解作用，從而提高PVC的耐熱性和耐候性。
4、多元醇
多元醇能提高PVC的熱穩(wěn)定性，改善顏色。目前認(rèn)為多元醇的加入，可以吸收雜質(zhì)離子抑制其催化降解和導(dǎo)電性能。主要品種有季戊四醇，木糖醇、甘露醇、山梨糖醇等。
三、復(fù)合熱穩(wěn)定劑
PVC助劑中復(fù)合穩(wěn)定劑種類繁多，比較常見(jiàn)的是復(fù)合鈣鋅穩(wěn)定劑、鉛鹽復(fù)合穩(wěn)定劑、鋇鎘鋅復(fù)合穩(wěn)定劑以、有機(jī)錫復(fù)合穩(wěn)定劑等等。
復(fù)合熱穩(wěn)定劑的優(yōu)點(diǎn)：與樹(shù)脂的相容性好、透明好、不易析出、易分散、容易計(jì)量、加工性能好。
PVC材料熱穩(wěn)定劑發(fā)展趨勢(shì)
（1） 發(fā)展低毒和無(wú)毒的品種
（2） 大力發(fā)展有機(jī)錫穩(wěn)定劑
（3） 積極開(kāi)發(fā)有機(jī)輔助熱穩(wěn)定劑
總之，隨著人們環(huán)保和健康意識(shí)逐漸加強(qiáng)，熱穩(wěn)定劑將朝著低毒、無(wú)污染、復(fù)合高效等方面發(fā)展。
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