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热稳定剂在pvc加工中的重要性

2017-11-08   来源:pvc塑料网   浏览次数:1289

环球塑化网 www.PVC123.com 讯:

热稳定剂是pvc加工当中不可缺少而且重要助剂之一,PVC热稳定剂使用的剂量不是特别多,但是它的作用是很大的。在PVC加工中使用热稳定剂可以进一步保证PVC不容易被外界的因素所降解,从而提高产品稳定性。PVC加工当中常用的热稳定剂主要有五种产品,分别是碱式铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧化合物等。PVC降解机制十分繁杂, 不同稳定剂的作用机制也是大不相同,所以达到的稳定效果也是有所区别的。

 

1. PVC的热降解机理

 

PVC100150℃肉眼可以明显看到分解反应的发生,而紫外光、机械力、氧、臭氧、氯化氢以及一些活性金属盐以及金属氧化物等都可以大大加速PVC的分解过程。PVC的热氧老化较复杂,一些文献报道将PVC的热降解过程分为两步。(一)脱氯化氢:PVC聚合物分子链上脱去活泼的氯原子产生氯化氢,同时生成共轭多烯烃;(二)更长链的多烯烃和芳环的形成:随着降解的进一步进行,烯丙基上的氯原子极不稳定易脱去,生成更长链的共轭多烯烃,即所谓的“拉链式”脱氢,同时有少量的C-C键的断裂、环化,进而产生少量的芳香类化合物。其中分解脱氯化氢是导致PVC老化的主要原因。关于PVC的降解机理比较复杂,没有统一的定论,研究者提出的主要有[4]自由基机理、离子机理和单分子机理。

 

2. PVC的热稳定机理

 

在加工过程中,PVC的热分解对于其他的性质改变不大,主要是影响了成品的颜色,加入热稳定剂可以抑制产品的初期着色性。当脱去的HCl质量分数达到0.1%PVC的颜色就开始改变。根据形成的共轭双键数目的不同,PVC会呈现不同种颜色(黄、橙、红、棕、黑)。如果PVC热分解过程中有氧气存在的话,则将会有胶态炭、过氧化物、羰基和酯基化合物的生成。但是在产品使用的长时间内,PVC的热降解对材料的性能影响很大,加入热稳定剂可以延迟PVC降解的时间或者降低PVC降解的程度。

 

PVC加工的过程中加入热稳定剂可以进一步抑制PVC的降解,从而达到延长塑料制品寿命的目的,那么热稳定剂也会起到的很重要的作用,比如通过取代不稳定的氯原子、吸收氯化氢、并且与不饱和部位发生加成反应等方式来抑制PVC分子的降解。

 

理想的热稳定剂会具备多种功能:(1)置换活泼、取代不稳定分子,如连接在叔碳原子上的氯原子或者是烯丙基氯,进而可以生成非常稳定的结构;(2)吸收PVC加工过程中放出的HCl,消除HCl的自动催化降解作用使产品变得更加的稳定;(3)中和或钝化对对降解起到催化作用的金属离子以及其它有害杂质;(4)通过多种形式的化学反应可以阻断不饱和键的继续增长,从而抑制降解着色的发生;(5) 最好是对紫外光有着防护屏蔽作用。

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