PVC热稳定剂&其应用技术(吴茂英).doc

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 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 化学式 应用特性 适用范围 硬脂酸钙 (RCOO)2Ca 润滑、塑化助剂、长期稳定性佳 （钙锌复合）管材、吹塑软管、人造革、门窗型材等软硬PVC制品 透明性差、添加过多有压析现象 硬脂酸锌 (RCOO)2 Zn 透明性佳，发泡能力强 （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 “锌烧现象” 长期稳定性差 硬脂酸钡 (RCOO)2 Ba 润滑、长期稳定性佳 （与铅盐热稳定剂并用）硬质PVC制品的加工 添加过多有压析现象 硬脂酸镉 (RCOO)2 Cd 透明性佳，长期、光稳定性好 不要求无毒的软质PVC制品加工：薄膜、薄片、软管和人造革 硫化污染 硬脂酸铅 (RCOO)2 Pb 润滑、电绝缘、长期和光稳定性佳 广泛应用于PVC挤压及注射制品，尤其是电线电缆 与PVC和增塑剂相容性不佳 有机热稳定剂 品种 应用特性 适用范围 β-二酮类化合物 有效改进锌基热稳定剂长期热稳定效能 SBM被FDA认可为无毒产品，允许用于接触食品的PVC材料 有些品种在PVC加工中存在发红问题 亚磷酸脂 与其他热稳定剂协同效应，提高透明性 与锌基、镉基、有机锡等热稳定剂配合，或作为兼容剂使用 生产储运和使用过程中，避免接触水 多元醇化合物 有效提高其他热稳定剂长期热稳定性 毒性较低，可用于食品包装材料，配合其他热稳定剂使用 水溶性强，与PVC及增塑剂相容性差 环氧化合物 提高稳定剂长期热稳定性和耐候性 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 兼具增塑性，不适用于硬质PVC制品 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