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)因素作用下總是會使聚合物材料逐漸地破壞，因此必須加入穩(wěn)定劑的一類物質(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。隨著脫氯化氫過程的繼續(xù)，出現(xiàn)共軛雙鍵，聚合物吸收光的波長發(fā)生變化，當(dāng)在一個共軛體系中出現(xiàn)6或7個多烯結(jié)構(gòu)時，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。隨著降解過程的繼續(xù)，雙鍵增加，吸收光波長變化，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，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，不會損害材料體系整體的美感，并且還應(yīng)具有調(diào)節(jié)潤滑的性能。

　　對某一具體的樹脂、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，必須注意到像樹脂的鋅敏感性，金屬皂潤滑劑的穩(wěn)定性能，環(huán)氧及磷類增塑劑的工作特性，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)品用途決定了對終穩(wěn)定性的要求，因此也決定了具體配方的穩(wěn)定劑類型和用量。必須對加工設(shè)備的類型、剪切速率以及PVC摻混物可能經(jīng)受的熱過程給予重視，在必須知道管理機(jī)關(guān)要求的同時，還必須考慮到制成品的物理外觀和耐久性。

　　穩(wěn)定劑種類

　　PVC穩(wěn)定劑通常是無機(jī)物或有機(jī)金屬化合物，通常，無機(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)保無毒，但生產(chǎn)時，有刺激氣味，對員工身體有害，產(chǎn)品價格高，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，因為會使產(chǎn)品發(fā)生黑色污染。該產(chǎn)品的流動性不好，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，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，無毒，可用于生產(chǎn)環(huán)保制品，價格貴，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)定作用又有潤滑作用，無毒，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樹脂粉在機(jī)器中會變色分解，無法生產(chǎn)成品，多了的話，又會延遲PVC樹脂粉在機(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中占優(yōu)勢，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制品市場上，盡管也有一些錯、混合金屬、流基銻酯類使用，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，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)錫來取代鉛。

　　管材：硬質(zhì)PVC管材是PVC獨(dú)有的大的市場，大多數(shù)管材是在雙螺桿擠出機(jī)上加工的。由于受熱時間短，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)，而單螺桿擠出時為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)移動螺桿注塑模具對合適樹脂的要求的出現(xiàn)，已成功地開發(fā)了高效穩(wěn)定劑并制得非常大的部件(35磅)。雖然樹脂的分子量越低，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)錫對于吹模來說是非常關(guān)鍵的，這是因為起始就有的顏色、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加工硬質(zhì)PVC膜材和片材，通常對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：對于用于披迭板及窗戶外框材料的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.