发布时间 : 星期五 文章PVC热稳定剂&其应用技术（吴茂英）更新完毕开始阅读f64e9f60f5335a8102d22062
书名：《PVC热稳定剂及其应用技术》 主编：吴茂英
第一章：绪论
PVC是世界五大通用塑料之一，在中国其消费量第一位。中国经济的发展，特别是城市化和房地产业的发展，使PVC建筑材料在中国获得极大的发展机遇，其需求量大幅度增长；另外，交通运输、通信等领域对PVC 树脂的需求也呈高速增长态势。
PVC异型材门窗保温保冷、耐气候性及防腐性好，符合环保要求，比普通钢门窗能耗可节省17%。建筑耗能占我国总耗能的1/4，建筑保温性能上，耗能占房屋能源浪费50%。当前日益受关注的全球防止气候变暖的环境问题下，异型材门窗的应用将有新的潜力。
热稳定剂最基本的性能是热稳定、加工和耐候性能。随着塑料行业发展，其他性能及助剂的相伴存在，经优化设计的“一包化”产品是PVC热稳定剂进入成熟阶段的标志性成果。综合性能平衡、性价比高、环保性好、使用方便及提高生产效率的定制“一包化”复合稳定剂，预期将在世界范围内受到普遍欢迎，并成为未来的开发趋势。
第二章：PVC热降解与热稳定剂化学原理
工业生产的PVC热降解主要是由于其分子含有不稳定结构缺陷引起的。目前，无法从根本上改进合成方法和工艺避免或减少其缺陷的生成，因此添加“热稳定剂”有效提高PVC热稳定性。在实际应用中要求热稳定剂具备更全面的性能，任何一种单组分热稳定剂都无法满足。实际使用的热稳定剂基于协同作用原理设计开发的复合体系，即所谓复合热稳定剂。
锌基复合热稳定协同作用：协效热稳定剂“中和HCl”，抑制HCl和ZnCl2浓度增长，减弱了HCl对PVC热降解的催化作用，从而提高PVC长期稳定性；协效热稳定剂中和HCl保护主效稳定剂，减缓的消耗，进而减慢了PVC的变色速率。主效稳定剂通过取代不稳定氯抑制PVC热降解的引发，不但抑制了PVC变色，同时也保护了协效热稳定剂，减缓对其的消耗。
第三章：热稳定剂的应用性及其评价
变色法在规定的温度条件下静态热稳定性能颜色随受热时间的变化脱氯化氢法一定温度下样品脱出氯化氢的速率和量热稳定性能测试转矩流变仪法熔化峰开始，每隔一定时间取出样品比较颜色变化动态初期热稳定性动态热稳定性能双辊机塑炼法规定温度连续塑炼，每隔一定时间取出样品比较颜色变化及加工性挤出机多次挤出法每一次挤出样品颜色或所关注力学等其他性能
热稳定剂其他应用性能：加工性能、析出性能、电学性能、透明性能、耐候性能、卫生性能。
第四章：单组分热稳定剂及其应用
固体金属皂 品种 硬脂酸钙 化学式 (RCOO)2Ca 应用特性 润滑、塑化助剂、长期稳定性佳 透明性差、添加过多有压析现象 透明性佳，发泡能力强 “锌烧现象” 长期稳定性差 润滑、长期稳定性佳 添加过多有压析现象 透明性佳，长期、光稳定性好 硫化污染 润滑、电绝缘、长期和光稳定性佳 与PVC和增塑剂相容性不佳 适用范围 （钙锌复合）管材、吹塑软管、人造革、门窗型材等软硬PVC制品 （其他长期高效稳定剂复合）适应各种配方和加工方式的水平 （与铅盐热稳定剂并用）硬质PVC制品的加工 不要求无毒的软质PVC制品加工：薄膜、薄片、软管和人造革 广泛应用于PVC挤压及注射制品，尤其是电线电缆 硬脂酸锌 (RCOO)2 Zn 硬脂酸钡 (RCOO)2 Ba 硬脂酸镉 (RCOO)2 Cd 硬脂酸铅 (RCOO)2 Pb
有机热稳定剂 品种 β-二酮类化合物 亚磷酸脂 多元醇化合物 环氧化合物 铅盐热稳定剂是应用历史最悠久的PVC热稳定剂。铅盐中二价铅具有形成配合物的能力，取代不稳定的氯离子。且形成的氯化铅不会加速PVC的脱氯化氢反应，对PVC的稳定性无显著劣化作用。这类稳定剂与PVC反应产物不增加导电性，良好的电绝缘性能。铅盐热稳定剂最大的缺点就是其毒性、易硫化污染，导致铅盐热稳定剂在很多领域应用受限制，最终无法逃脱被无毒环保热稳定剂取代的命运，但是这个过程必定是漫长的。在其优异的性价比条件下，继续无尘化、复合化，还应减小稳定剂粒径，提高分散性，从而提高单体铅盐稳定剂效能，减低用量，减小污染。
近年开发高性能锌基无毒热稳定剂，弱碱性无毒无机化合物作为协效热稳定剂，已研究包括水滑石、沸石、氢氧化钙、水钙铝石。其中，水滑石具最优异性能：长期型热稳定剂、高透明性、电绝缘性优良。适用于替代传统锌基热稳定剂体系中的碱土金属皂以改进其应用性能。
第五章：复合热稳定剂导论
复合热稳定剂也称“一包化”热稳定剂，由单组分热稳定剂及其他助剂组成，具有平衡的综合性能和优化的性价比。21世纪以来，兴起“全效一包化助剂”不仅还有热稳定剂、润滑剂，而且含有其他小量助剂，并固定了各类助剂的比例，只适用于特定的加工方式和加工条件，加工特定的制品。复合热稳定剂使用方便，减少出错浪费，从而提高加工生产效率。
第六章：锌基复合热稳定剂及其应用
固体钙-锌复合热稳定剂是国内外公认无毒、环保热稳定剂系，可应用于各种无毒PVC制品的生产制造，包括食品包装材料、儿童玩具、医用制品等。
固体钙-锌复合热稳定剂的组成除了钙皂、锌皂组分外，还须具有润滑加工性好、不发生硫化交叉污染等优点，不足之处主要在于其透明性难于与液体稳定剂媲美、不便于自动计量、粉尘污染等问题。
应用特性 有效改进锌基热稳定剂长期热稳定效能 有些品种在PVC加工中存在发红问题 与其他热稳定剂协同效应，提高透明性 生产储运和使用过程中，避免接触水 有效提高其他热稳定剂长期热稳定性 水溶性强，与PVC及增塑剂相容性差 提高稳定剂长期热稳定性和耐候性 兼具增塑性，不适用于硬质PVC制品 适用范围 SBM被FDA认可为无毒产品，允许用于接触食品的PVC材料 与锌基、镉基、有机锡等热稳定剂配合，或作为兼容剂使用 毒性较低，可用于食品包装材料，配合其他热稳定剂使用 毒性较低，与锌基、镉基、有机锡等热稳定剂配合，或作为兼容剂使用
固体锌基热稳定剂 使用范围 管材 基本组成特征 添加比例较大润滑剂，尤其外润滑剂 添加其他辅助热稳定剂 综合技术经济性能分析 应用于给水管材一种新型材料，其技术性能有待改进。需添加大量的辅助热稳定剂，成本大。替换铅盐时工艺调整小，且不会交叉污染。综合技术经济性能有优势 同样钛白粉使用量，钙锌热稳定剂光老化变色比有机锡小，达到同样耐候性，钙锌热稳定剂配方的钛白粉少，钙锌热稳定剂是不可多得门窗型材的优良品种，随着其性价比的提高，人们环保意识增强，钙锌热稳定剂必将的到长足的发展。 配合大量辅助热稳定剂，成本大。但分散性好，增加填料较经济 广泛适用于不透明、透明性较低的薄膜。高透明度制品成本大 受环保进程推动，独具无毒、低味优势的固体钙锌热稳定剂在人造革领域的应用会继续扩大 抑制初期着色稳定剂、内外润滑剂、耐候性辅助热稳定剂 添加降低发泡分解温度的金属皂或板材 氧化物户外板材需耐候性辅助稳定剂，光稳定剂 抑制初期着色稳定剂、足够的内润注塑制品 滑剂 电线电缆添加大量长期热稳定剂、适量润滑料 剂 根据不同耐光、耐候、透明性要求薄膜 添加 人造革 糊树脂人普通人造革添加初期抑制着色和长期稳定性改性助剂，润滑剂，根据造革 糊树脂瑜耐光、发泡型添加相应助剂 伽垫 型材 固体钡-锌复合稳定剂具有热稳定效能好，兼具润滑作用，不发生硫化交叉污染等优点，但透明性一般，属低毒热稳定剂，主要用于薄膜、人造革、包装材料等PVC制品的加工，但不能用于食品包装、玩具和医用制品的生产。
第七章：有机锡热稳定剂及其应用
我国有机锡稳定剂研究起步较晚，但随着有机锡产业不断发展，国内有机锡热稳定剂无论是品种、数量、质量还是档次都有很大幅度的提高。与国外产品相比，我国有机锡热稳定剂具有产品功能个性化、性价比较高等特点。
总体上，有机锡热稳定剂具有的性能特点：超凡的热稳定效能，卓越的透明性，大多数品种无毒，与PVC极好相容性，硫醇有机锡热稳定剂润滑性差、有异味，价格昂贵。