復(fù)合穩(wěn)定劑

　　氯乙烯由于能和許多其它材料如增塑劑、填料及其它聚合物相容，因而被認(rèn)為是通用的聚合物之一。其主要缺點(diǎn)就是熱穩(wěn)定性差，在170度以上會(huì)分解。添加劑的使用可改變聚氯乙烯(PVC)的物理外觀和工作特性，但不能防止聚合物的分解。雖然在物理的(如熱、輻射)和化學(xué)的(氧，臭氧)因素作用下總是會(huì)使聚合物材料逐漸地破壞，因此必須加入穩(wěn)定劑的一類(lèi)物質(zhì)，可有效地阻止、減少甚至基本停止材料的降解。

　　PVC降解的重要的原因是脫氧化氫。隨著脫氯化氫過(guò)程的繼續(xù)，出現(xiàn)共軛雙鍵，聚合物吸收光的波長(zhǎng)發(fā)生變化，當(dāng)在一個(gè)共軛體系中出現(xiàn)6或7個(gè)多烯結(jié)構(gòu)時(shí)，PVC分子吸收紫外光，從而呈現(xiàn)黃色。這里多能產(chǎn)生0.1%的氯化氫。隨著降解過(guò)程的繼續(xù)，雙鍵增加，吸收光波長(zhǎng)變化，PVC的顏色也逐漸變深，深黃色，搖拍色，紅棕色，直至完全變黑。當(dāng)聚合物進(jìn)一步受損時(shí)，繼而發(fā)生氧化，鏈斷裂，后交聯(lián)。

　　為了大限度地彌補(bǔ)PVC均聚物和共聚物的嚴(yán)重缺陷，需要用穩(wěn)定劑消除引起開(kāi)始脫氯化氫的不穩(wěn)定部位;或作為氯化氫的清除劑;或當(dāng)自由基產(chǎn)生時(shí)便與之反應(yīng);或作為抗氧劑;或改變多烯結(jié)構(gòu)以阻止顏色變化、分子鏈斷裂和交聯(lián)。穩(wěn)定劑必須與PVC體系相容，不會(huì)損害材料體系整體的美感，并且還應(yīng)具有調(diào)節(jié)潤(rùn)滑的性能。

　　對(duì)某一具體的樹(shù)脂、復(fù)合組份、終用途選定好穩(wěn)定劑，可得到優(yōu)良的PVC摻混物。PVC樹(shù)脂的敏感性以及各種添加劑的穩(wěn)定作用或有害效應(yīng)可能是多種多樣的，這需要逐一加以注意。

　　因此，必須注意到像樹(shù)脂的鋅敏感性，金屬皂潤(rùn)滑劑的穩(wěn)定性能，環(huán)氧及磷類(lèi)增塑劑的工作特性，以及各種顏料及其它組份的影響等現(xiàn)象。加工技術(shù)和產(chǎn)品用途決定了對(duì)終穩(wěn)定性的要求，因此也決定了具體配方的穩(wěn)定劑類(lèi)型和用量。必須對(duì)加工設(shè)備的類(lèi)型、剪切速率以及PVC摻混物可能經(jīng)受的熱過(guò)程給予重視，在必須知道管理機(jī)關(guān)要求的同時(shí)，還必須考慮到制成品的物理外觀和耐久性。

　　穩(wěn)定劑種類(lèi)

　　PVC穩(wěn)定劑通常是無(wú)機(jī)物或有機(jī)金屬化合物，通常，無(wú)機(jī)物和金屬有機(jī)化合物是基本的(或主要的)穩(wěn)定劑，而有機(jī)物則是次要的或輔助的穩(wěn)定劑。

　　有機(jī)錫安定劑：液體，環(huán)保無(wú)毒，但生產(chǎn)時(shí)，有刺激氣味，對(duì)員工身體有害，產(chǎn)品價(jià)格高，在40-60元/KG左右，主要用于生產(chǎn)出口PVC板材、型材、壓延片材等。另外，其透明性很好，用于透明制品較好，該穩(wěn)定劑不能與鉛鹽穩(wěn)定劑混用，即使是含鉛的粉塵都不可以，因?yàn)闀?huì)使產(chǎn)品發(fā)生黑色污染。該產(chǎn)品的流動(dòng)性不好，因此常與硬脂酸鈣混合使用，協(xié)同效果較好，添加量為0.5-2%

　　復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑，片狀或粉狀，其由二鹽、三鹽、硬脂酸鈣、滑劑及少量填料混合加工而成，使用方便，穩(wěn)定效率高，價(jià)格便宜(管材上一般用8-10元的，管件上一般是用12元以上的，具體視質(zhì)量要求而定)。在作為熱穩(wěn)定劑的同時(shí)，鉛化合物不損害PVC材料的優(yōu)良的電性能、低吸水性和室外耐候性。但是，鉛穩(wěn)定劑有缺點(diǎn)，如有毒;會(huì)交叉污染，特別是和硫交叉污染;生成氯化鉛，在制成品上形成條紋;比重大，導(dǎo)致不盡人意的重量/體積比。鉛穩(wěn)定劑常常立刻使PVC制品變得不透明，并且在持續(xù)受熱后很快變色。盡管有毒害和生態(tài)方面的缺陷，這些穩(wěn)定劑仍得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)電絕緣性，鉛是的PVC穩(wěn)定劑?；谶@種穩(wěn)定劑的綜合效果，有許多柔性的和剛性的、均聚物和共聚物配方才得以實(shí)現(xiàn)。

　　隨著加工技術(shù)的革新和使用的必要性，鈣一鋅穩(wěn)定劑有所發(fā)展。白色粉末狀或者淺黃色或者黃色的清澈油狀，無(wú)毒，可用于生產(chǎn)環(huán)保制品，價(jià)格貴，一般比鉛鹽貴80%左右，其缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性不好，易變色，一般加4份以上，軟質(zhì)電線及環(huán)保型材上用的較普遍。

　　硬脂酸鈣：白色粉沫狀，是一種輔助熱穩(wěn)定劑，即有穩(wěn)定作用又有潤(rùn)滑作用，無(wú)毒，能用于環(huán)保制品，一般與有機(jī)錫配合使用，用量在0.5-1%之間，多了會(huì)使產(chǎn)品表面起層。

　　穩(wěn)定劑用量不能多也不能少，少了的話，PVC樹(shù)脂粉在機(jī)器中會(huì)變色分解，無(wú)法生產(chǎn)成品，多了的話，又會(huì)延遲PVC樹(shù)脂粉在機(jī)器中的塑化，使產(chǎn)品力學(xué)性能很差，不能達(dá)到要求，用量多少視具體配方，原材料及機(jī)器等因素而定。

　　復(fù)合穩(wěn)定劑應(yīng)用

　　鈣一鋅穩(wěn)定劑與食品級(jí)的亞磷酸酯和輔助組份的組合在食品包裝膜方面得到了應(yīng)用。使用的增塑劑在大多數(shù)軟質(zhì)制品中，使用的增塑劑含有環(huán)氧化酯，如環(huán)氧甘油酯、環(huán)氧脂肪酯。環(huán)氧化物與氯化氫反應(yīng)而作為輔助穩(wěn)定劑。由于鉛化合物獨(dú)特的電性能，在電線電纜包覆市場(chǎng)中占優(yōu)勢(shì)，一些混合金屬在包覆應(yīng)用中作為輔助穩(wěn)定劑。

　　硬質(zhì)制品：在北美的硬質(zhì)PVC制品市場(chǎng)上，盡管也有一些錯(cuò)、混合金屬、流基銻酯類(lèi)使用，但大多數(shù)是采用含有機(jī)錫的穩(wěn)定劑。在的其它地區(qū)，特別是當(dāng)用作異型材時(shí)，鉛穩(wěn)定劑正逐步取代鋇一幅穩(wěn)定劑，這是由于上面談到的鍋的問(wèn)題。但是，由于潛在的環(huán)境因素，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中正逐步用鈣一鋅和有機(jī)錫來(lái)取代鉛。

　　管材：硬質(zhì)PVC管材是PVC獨(dú)有的大的市場(chǎng)，大多數(shù)管材是在雙螺桿擠出機(jī)上加工的。由于受熱時(shí)間短，因而采用了較低濃度的流基有機(jī)錫穩(wěn)定劑。這些管材級(jí)穩(wěn)定劑可含有少至4—10%的錫，使用量通常為每100份聚合物用0.4份(雙螺桿擠出時(shí))，而單螺桿擠出時(shí)為0.6—1.0份。用于飲用水管的穩(wěn)定劑必須符合獨(dú)立認(rèn)證機(jī)構(gòu)的要求。

　　注塑：隨著往復(fù)移動(dòng)螺桿注塑模具對(duì)合適樹(shù)脂的要求的出現(xiàn)，已成功地開(kāi)發(fā)了高效穩(wěn)定劑并制得非常大的部件(35磅)。雖然樹(shù)脂的分子量越低，加工也越易，但注塑模具的高剪切通常需要含14%一25%錫的有機(jī)錫流基酯。

　　吹模：恰當(dāng)?shù)剡x擇有機(jī)錫對(duì)于吹模來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的，這是因?yàn)槠鹗季陀械念伾?、香料、透明性的附加要求，在通用制品中起決定性作用的是丁基錫酯和甲基錫酯。盡管甲基錫和酯錫也有FDA的許可，但在食品級(jí)應(yīng)用中主要使用辛基錫。

　　膜材和片材：擠出和壓延都被用來(lái)加工硬質(zhì)PVC膜材和片材，通常對(duì)于膜材和片材采用與瓶子使用的一樣的穩(wěn)定劑。

　　披迭板及外型材：對(duì)于用于披迭板及窗戶(hù)外框材料的PVC的穩(wěn)定劑，耐候性和保持顏色的耐久性是額外 熱穩(wěn)定劑的要求。長(zhǎng)期的研究已確定了這些用途的有機(jī)錫結(jié)構(gòu)。 　　在北美單/雙有機(jī)錫鹽是現(xiàn)行的穩(wěn)定劑，而在傳統(tǒng)上一直使用金屬混合物的歐洲其吸引力也在增大。高添加量的二氧化鈦用于很好地防止紫外線。這一事實(shí)再加上較高的生產(chǎn)率，均要求有機(jī)錫提供更優(yōu)良的加工穩(wěn)定性.