什么是PVC的稳定剂( 三 )


稀土稳定剂
稀土类热稳定剂主要包括资源丰富的轻稀土镧、铈、钕的有机弱酸盐和无机盐 。有机弱酸盐的种类有硬脂酸稀土、脂肪酸稀土、水杨酸稀土、柠檬酸稀土、月桂酸稀土、辛酸稀土等 。
稀土稳定剂的作用机理初步研究为:(1)稀土镧系元素的特殊电子结构(最外层2个电子、次外层8个电子结构,有许多空轨道)所决定 , 其空轨道能级差很小 , 在外界热力氧作用下或在极性基团作用下 , 外层或次外层电子被激化 , 可以与PVC链上不稳定的Cl配位 , 并且可以与PVC加工中分解出来的氯化氢形成配位络合物 , 同时稀土元素与氯元素之间有较强的吸引力 , 可起到控制游离氯元素的作用 , 从而能阻止或延缓氯化氢的自动氧化连锁反应 , 起到热稳定作用 。(2)稀土多功能稳定剂可对PVC加工中的氧和PVC本身含有的离子型杂质进行物理吸附 , 并进入稀土多功能稳定剂的晶格穴中 , 避免了它们对母体C—Cl键的冲击振动 。因此 , 通过稀土多功能稳定剂的作用 , 可以提高PVC脱HCl的活化能,从而延缓PVC塑料的热降解 。(3)稀土化合物中合适的阴离子基团能起置换PVC大分子上的烯丙基氯原子的作用 , 消除这个降解弱点 , 也能达到稳定的目的 。稀土稳定剂国内研究的比较多 。
总体来说 , 稀土热稳定剂的稳定效果优于金属皂类稳定剂 , 具有较好的长期热稳定 , 并与其他种类稳定剂之间有广泛的协同效应 , 具有良好的耐受性 , 不受硫的污染 , 储存稳定 , 无毒环保的优点 。此外 , 稀土元素与CaCO3具有独特的偶联作用 , 同时促进PVC塑化效果,因而可以增加CaCO3的用量,减少加工助剂ACR的使用 , 有效地降低成本 。稀土对聚氯乙烯的稳定作用的特点在于其独特的协同作用 。稀土与某些金属、配位体和助稳定剂适当配合,能极大的提高稳定作用 。
其他稳定剂
环氧类
环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧妥尔油能、环氧硬脂酸丁酯、辛酯等环氧类化合物是聚氯乙烯常用的副热稳定剂 , 它们与上述稳定剂配合使用有较高的协同作用 , 具有光稳定性和无毒之优点 , 适用于软质 , 特别是要暴露于阳光下的软质FVC制品 , 通常不用于硬质PVC制品 , 其缺点是易渗出 。
有研究指出 , 将环氧的葵花子油添加到含有不同的金属皂盐(Ba/Cd和Ca/Zn)PVC中 , 通过对材料的热稳定性的测定 , 发现葵花子油与金属皂盐具有很好的协同作用 , 能够增强PVC材料的热稳定性 , 分析了协同作用产生的原因:降解产生的HCl被葵花子油和金属皂盐吸收了 , HCl浓度减小同时降低PVC的脱HCl速度(HCl对PVC降解有催化作用) , 提高了PVC的热稳定性 。
多羟基类
季戊四醇、木糖醇等多羟基化合物都对PVC有一定的热稳定作用 , 是PVC常用的副热稳定剂 。
通过脱氯化氢速率和热稳定性实验 , 发现不含重金属和锌类热稳定剂的PVC/多羟基化合物热稳定时间延长到200℃ , 其稳定效果与多羟基化合物的类型和羟基数目有关 , 尤其是含端位羟基的多羟基化合物促进PVC长期热稳定性 , 吸收降解时产生的HCl 。
其他
亚磷酸盐、β-二酮、二氢嘧啶等都可作为PVC的辅助热稳定剂 , 吸收产生的HCl , 延缓PVC变色 。
【什么是PVC的稳定剂】目前 , pvc热稳定剂朝着无毒、低毒、复合高效方向发展 , 虽然我国近几年在这方面取得不错的进展但和发达的国家想比还是有所差距 。