塑料添加剂_稳定剂

1、塑料添加剂塑料添加剂热稳定剂目 录塑料热稳定剂的定义热稳定剂的作用热稳定剂的种类热稳定剂在应用中注意的问题PVC降解的机理稳定剂的作用机理影响PVC降解的因素PVC主要用的热稳定剂热稳定剂的协同效应热稳定剂的评价方法热稳定剂的应用热稳定剂的发展方向1塑料热稳定剂的定义稳定剂是指分散在塑料分子结构中，不会严重的影响塑料的分子结构，从而能改善其性质或降低成本的化学物质。主要使用热稳定剂的塑料是PVC，通常泛指的热稳定剂是针对PVC而言的。2热稳定剂的作用热稳定剂的作用热稳定剂的作用稳定化lPVC具有优良的耐腐蚀性难燃性和高力学性能，但是由于PVC加热到100即伴随着脱氯化氢反应降解，在加工温度（1

2、70或者更高）下，降解反应加快，迅速发生了大分子交联。 lPVC中引入热稳定剂，它是PVC加工必不可少的稳定化助剂，能够防止PVC在加工过程中由于热和机械剪切作用所引起的降解，同时使制品在加工过程中和贮存使用过程中有良好的持久耐候性。 3热稳定剂的种类热稳定剂的种类 铅盐 金属皂 有机锡 稀土 环氧化合物 亚磷酸酯 多元醇 -二酮 有机锑 PVC热稳定剂的种类4热稳定剂在应用热稳定剂在应用中注意的问题中注意的问题匹配性耐久性适应性协同作用和相抗作用用途性热稳定剂在应用中注意的问题 5热稳定剂在应用中注意的问题 热稳定剂的气味热稳定剂的外观热稳定剂的残留物及杂质热稳定剂的纯度热稳定剂品质的稳定性

3、热稳定剂的卫生性能热稳定剂的生物性能6热稳定剂在应用中注意的问题 硬质PVC制品l透明：有机锡、有机锑、稀土（用的少）l不透明：铅盐软质PVC制品l透明：有机锡、有机锑、稀土（用的少）l半透明：金属皂l不透明：铅盐无毒PVC制品l透明：有机锡、有机锑、环氧类l不透明：有机锡、有机锑、环氧类7PVC降解的机理降解的机理PVC降解的机理PVC加热至90时，即伴随着脱HCI反应，在100200加工时， PVC发生了剧烈降解，除了脱HCL以外，还会发生大分子交联，致使产品变黑，物理性能恶化。PVC的降解伴随着脱HCI而产生的双键，使其碳原子上的氯原子即烯丙基氯原子活化而引起HCI分子的脱出。氧气存在在

4、使PVC降解加快。8PVC降解的机理自由基机理离子机理单分子机理9热稳定剂的作用机理热稳定剂的作用机理热稳定剂的作用机理聚合物断链与交联无论是铅盐、金属皂类或其他各类热稳定剂，所以能够起到热稳定化的作用，主要是由于它们都有一个共同的特点均属于氯化氢的接受体，能够捕获PVC热降解时所脱出的氯化氢。10OH4PbSOPbCl3HCl6OHPbSOPbO324224COOHHC2CdClHCl2Cd)COOHC(2311222311COOHHC2SnCl)HC(HCl2)COOHC(Sn)HC(2311229422311294影响影响PVC降解的因素降解的因素支链：叔卤原子的热稳定性差。双键：双键会

5、降低热稳定性。烯丙基氯：不稳定。共轭双键：与脱色和稳定性有关。聚合度：低的不稳定。分子量分布：相关性低。HCI：量大，不稳定。11影响PVC降解的因素在O2 、 N2等气流存在下12影响PVC降解的因素PVC主要用的热稳定剂主要用的热稳定剂PVC主要用热稳定剂有机锡类u优点l有机锡稳定剂最大的优点是具有优良的透明性；l有机锡稳定剂具有超凡的热稳定性，目前没有任何其它类型的热稳定剂能超过它；l加工温度可达到200-230oC； l大多数有机锡稳定剂是无毒的；l有机锡稳定剂在PVC中迁移极微；l有机锡稳定剂与PVC有极好的相容性，不会出现压析现象。 u缺点l成本高（但加入量少，一般为0.52份），

6、润滑性一般。13PVC主要用热稳定剂有机锡品种l甲基硫醇锡l二甲基氯化锡l丁基硫醇锡l双丁基二氯化锡l双丁基氧化锡l二月桂酸二丁基锡l月桂酸马来酸二丁基锡l马来酸二丁基锡l辛基硫醇锡l二月桂酸二辛基锡14PVC主要用热稳定剂铅盐类u优点l热稳定性优良，而且长期热稳定性好，电绝缘性和耐候性好，价格低。 u缺点l难以分散均匀。l毒性大且有初期着色性，给配色带来困难，故难得到鲜明色彩。l缺乏润滑性和透明性。l容易产生硫、镉污染。 15PVC主要用热稳定剂铅盐品种l三碱式硫酸铅（三盐基性硫酸铅，三盐）l分子式： 3PbO.PbSO4.H2O 代号：TLSl三碱式硫酸铅一般与二碱式亚磷酸铅协同加入，因本

7、身无润滑性而需加入润滑剂，主要用于PVC硬质不透明制品中，用量一般为27份。16PVC主要用热稳定剂铅盐品种l二碱式亚磷酸铅（二盐基性亚磷酸铅，二盐）l分子式： 2PbO.PbHPO3.1/2H2O 代号：DLl二碱式亚磷酸铅的热稳定性稍低于三碱式硫酸铅，但耐候性好于三碱式硫酸铅，因此两者往往协同加入，二碱式亚磷酸铅的加入量一般为三碱式硫酸铅的1/2左右。17PVC主要用热稳定剂铅盐品种l二碱式硬脂酸铅l分子式： 2PbOPb（C17H35COO）2 代号：DLSl二碱式亚磷酸铅的热稳定性稍低于三碱式硫酸铅，但耐候性好于三碱式硫酸铅，因此两者往往协同加入，二碱式亚磷酸铅的加入量一般为三碱式硫酸

8、铅的1/2左右。18PVC主要用热稳定剂金属皂类u优点l这是PVC的第二大热稳定剂品种，其热稳定性不如铅盐，但具有润滑性，除Cd、Ba和Pb类外都无毒，除Pb外都透明，无硫化污染，广泛由于无毒、透明的PVC软质制品中。l金属皂类热稳定剂可以是脂肪酸（如月桂酸、硬脂酸、环烷酸等）的金属（铅、钡、镉、锌、钙、镁、锶等）盐，其中以硬脂酸最为常用。硬脂酸盐类热稳定剂的热稳定性大小为：锌盐镉盐铅盐钙盐钡盐。u缺点l金属皂的热稳定性不是太强，主要用于软制品。19PVC主要用热稳定剂金属皂品种l硬脂酸锌（ZnSt）：无毒且透明，热稳定效果好，但易引起“锌烧”，常与钡或钙皂类并用。 PVC加工锌烧现象：金属镉

9、和锌盐因具有较强的抑制PVC的变色能力，因此初期制品的色相好，但是后期因为生成的CdCI2，ZnCI2具有极强的催化脱HCI作用，因而使得其长期耐烧性很差，在后期PVC剧烈变色，尤其为锌皂非常容易急剧发黑，称为锌烧现象。l硬脂酸镉（CdSt） 重要的透明稳定剂品种，毒性较大，不耐硫污染，常与钡皂并用。l硬脂酸铅（PbSt） 热稳定性好，可兼做润滑剂。缺点为易析出，透明性差，有毒性和硫污染，常与钡、镉皂类并用。l硬脂酸钙（CaSt） 加工性好，无硫化污染，无毒，常与铅、镉皂类并用。l硬脂酸钡（BaSt） 有毒，抗硫化污染，透明，常与铅、镉皂类并用。20PVC主要用热稳定剂有机锑类u优点l稳定性能

10、好，成本较低，产品无毒。u缺点l透明性差，光稳定性差，润滑性差，与某些有产生交叉污染等。21PVC主要用热稳定剂有机锑品种l巯基羧酸酯锑l硫醇盐锑l巯基羧酸酯硫醇锑l羧酸（酯）锑22PVC主要用热稳定剂稀土类u优点l对PVC的热稳定性优异，初期色相稳定好，动态稳定性仅次于有机锡，超过了铅盐和复合铅盐类；l无味、无铅的稀土热稳定剂可用于食品包装材料；l价格低，其价格在铅盐和有机锡之间；l稀土类热稳定剂的用量比较少，一般为46份，需加入辅助稳定剂如有机磷酸酯、-二酮化合物、多元醇类等。在软质PVC中可全部取代有机锡；在硬质PVC中，可取代1/21/3有机锡，如上水管材可全部采用稀土热稳定剂。u缺点

11、l润滑性差，此问题现在逐步改进。23PVC主要用热稳定剂稀土品种lRE-120稀土稳定剂l稀土复合稳定剂l硬脂酸稀土/锌复合稳定剂24环保，价格低是未来发展方向！PVC主要用热稳定剂有机辅助热稳定剂类u亚磷酸酯类l这是一类重要的辅助热稳定剂，可与钡/镉、钡/锌及钙/锌等复合主稳定剂并用，主要用于PVC软质透明配方，用量为0.11份。u环氧化合物类l主要为环氧增塑剂如环氧大豆油，与金属皂类有协同作用，与有机锡类并用效果好，用量为15份。u多元醇类l主要有季戊四醇、木糖醇及甘露醇等，与钙/锌复合稳定剂有协同作用。u其他类l如-二酮，可与钡/锌及钙/锌等复合主稳定剂并用。25热稳定剂的协同效应热稳定

12、剂的协同效应主稳定剂之间l三盐：二盐=2：1；1：1。主/辅稳定剂之间l金属皂与环氧；l金属皂与多元醇；l稀土与环氧；l金属皂与亚磷酸酯。热稳定剂与其他l无润滑性的热稳定剂可加润滑；l有机锡和锑不可与Pd、Ca类热稳定剂并用，会发生污染。26热稳定剂的协同效应热稳定剂的评价方法热稳定剂的评价方法热稳定剂的评价方法27静态法l试管法：混合成粉末，装在试管中，加热观察变色情况。l热烘法：做成片，在烘箱中，加热观察变色情况。l热压法：做成片，在热压机上加热老化，观察变色情况及测性能。热稳定剂的评价方法28动态法l加工流仪：曲线的变化。l辊压法：在双辊上进行长时间混炼，定期取样，观察变色情况及测性能。

13、热稳定剂的应用热稳定剂的应用硬制品软制品糊制品盐基性铅盐/金属皂45/1223/1212/0.51金属皂2313有机锡/金属皂1.53/120.51/120.51/0.51热稳定剂的应用加入量29稳定剂组合用途钡皂-钙皂or 钡皂-镉皂-锌皂民用软制品钡皂-铅皂价廉的民用软制品钡皂-镉皂-月桂酸二丁基锡高透明软制品三盐-二盐-钡皂-铅皂or 铅皂-钙皂普通绝缘电缆二盐基苯二甲酸铅-钡皂-钙皂耐高温电缆盐基性铅盐-金属皂普通硬制品马来酸锡-月桂酸锡-金属皂户外透明硬制品硫醇锡稳定剂-钙皂-锌皂无毒透明硬制品热稳定剂的协同作用热稳定剂的应用30价格热稳定性硫醇丁基锡 硫醇辛基锡 马来酸锡 盐基性铅

14、盐 金属皂光稳定性二盐 马来酸锡 月桂酸锡 其他盐基性铅盐 金属皂 硫醇锡电绝缘性盐基性铅盐 金属皂 有机锡透明性性有机锡 金属皂 盐基性铅盐润滑性性金属皂 月桂酸锡 盐基性铅盐 其他有机锡有机锡 金属皂 盐基性铅盐热稳定剂性能顺序热稳定剂的应用31热稳定剂的应用32应用实例lPVC牌号与用途的对应性。PVC 100三盐基硫酸铅 3二盐基硬脂酸铅 0.30.5 硬脂酸铅 0.51硬脂酸钡 0.30.5硬脂酸钙 0.20.3硬脂酸 00.5热稳定剂的应用33应用实例l挤出通用不透明硬管（质量份）PVC 100DOP 35DOA 10环氧增塑剂 7硅酸铅/硅胶沉淀物 3有机锡稳定剂 1硬脂酸钡/镉 0.5着色剂 适量热稳定剂的应用34应用实例l高级装饰用软板（质量份） PVC-SG5 100份三盐 3份二盐 15份硬脂酸钙 05份硬脂酸钡 05份硬脂酸铅 05份硬脂酸 05份ACR40 1 2份CPE(35) 10份活性轻钙 8份钛白(金红