塑料添加剂稳定剂知识概述

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稳定化PVC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（170℃或者更高）下，降解反应加快，迅速发生了大分子交联。PVC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

铅盐

金属皂

有机锡

稀土

环氧化合物

亚磷酸酯

多元醇β-二酮

有机锑

PVC热稳定剂的种类4热稳定剂在应用中注意的问题选择BECDA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热稳定剂的卫生性能热稳定剂的生物性能6热稳稳定定剂剂在在应应用用中中注注意意的的问问题题硬质质PVC制品品透明明：：有有机机锡、、有有机机锑锑、、稀稀土土（（用用的的少少））不透透明明：：铅铅盐软质质PVC制品品透明明：：有有机机锡、、有有机机锑锑、、稀稀土土（（用用的的少少））半透透明明：：金金属属皂皂不透透明明：：铅铅盐盐无毒毒PVC制品品透明明：：有有机机锡、、有有机机锑锑、、环环氧氧类类不透透明明：：有有机机锡、、有有机机锑锑、、环环氧氧类类7PVC降解解的的机机理理PVC降解解的的机机理理PVC加热热至至90℃时，，即即伴伴随随着着脱脱HCI反应应，，在在100~200℃加工工时时，，PVC发生生了了剧剧烈烈降降解解，，除除了了脱脱HCL以外外，，还还会会发发生生大大分分子子交交联联，，致致使使产产品品变变黑黑，，物物理理性性能能恶恶化化。。PVC的降降解解伴伴随随着着脱脱HCI而产产生生的的双双键键，，使使其其碳碳原原子子上上的的氯氯原原子子即即烯烯丙丙基基氯氯原原子子活活化化而而引引起起HCI分子子的的脱脱出出。。氧气气存存在在在在使使PVC降解解加加快快。。8PVC降解解的的机机理理自由由基基机机理理离子子机机理理单分分子子机机理理9热稳稳定定剂剂的的作作用用机机理理热稳稳定定剂剂的的作作用用机机理理聚合合物物断断链链与与交交联联无无论论是是铅铅盐盐、、金金属属皂皂类类或或其其他他各各类类热热稳稳定定剂剂，，所所以以能能够够起起到到热热稳稳定定化化的的作作用用，，主主要要是是由由于于它它们们都都有有一一个个共共同同的的特特点点——均属于氯氯化氢的的接受体体，能够够捕获PVC热降解时时所脱出出的氯化化氢。10影响PVC降解的因因素支链：叔叔卤原子子的热稳稳定性差差。双键：双双键会降降低热稳稳定性。。烯丙基氯氯：不稳稳定。共轭双键键：与脱脱色和稳稳定性有有关。聚合度：：低的不不稳定。。分子量分分布：相相关性低低。HCI：量大，，不稳定定。11影响PVC降解的因因素在O2、N2等气流存存在下12影响PVC降解的因因素PVC主要用的的热稳定定剂PVC主要用热热稳定剂剂有机锡类类优点有机锡稳稳定剂最最大的优优点是具具有优良良的透明明性；有机锡稳稳定剂具具有超凡凡的热稳稳定性，，目前没没有任何何其它类类型的热热稳定剂剂能超过过它；加工温度度可达到到200---230oC；大多数有有机锡稳稳定剂是是无毒的的；有机锡稳稳定剂在在PVC中迁移极极微；有机锡稳稳定剂与与PVC有极好的的相容性性，不会会出现压压析现象象。缺点成本高（（但加入入量少，，一般为为0.5~2份），润润滑性一一般。13PVC主要用热热稳定剂剂有机锡品品种甲基硫醇醇锡二甲基氯氯化锡丁基硫醇醇锡双丁基二二氯化锡锡双丁基氧氧化锡二月桂酸酸二丁基基锡月桂酸马马来酸二二丁基锡锡马来酸二二丁基锡锡辛基硫醇醇锡二月桂酸酸二辛基基锡14PVC主要用热热稳定剂剂铅盐类优点热稳定性性优良，，而且长长期热稳稳定性好好，电绝绝缘性和和耐候性性好，价价格低。。缺点难以分散散均匀。。毒性大且且有初期期着色性性，给配配色带来来困难，，故难得得到鲜明明色彩。。缺乏润滑滑性和透透明性。。容易产生生硫、镉镉污染。。15PVC主要用热热稳定剂剂铅盐品种种三碱式硫硫酸铅（（三盐基基性硫酸酸铅，三三盐）分子式：：3PbO.PbSO4.H2O代号：TLS三碱式硫硫酸铅一一般与二二碱式亚亚磷酸铅铅协同加加入，因因本身无无润滑性性而需加加入润滑滑剂，主主要用于于PVC硬质不透透明制品品中，用用量一般般为2~7份。16PVC主要用热热稳定剂剂铅盐品种种二碱式亚亚磷酸铅铅（二盐盐基性亚亚磷酸铅铅，二盐盐）分子式：：2PbO.PbHPO3.1/2H2O代号：DL二碱式亚亚磷酸铅铅的热稳稳定性稍稍低于三三碱式硫硫酸铅，，但耐候候性好于于三碱式式硫酸铅铅，因此此两者往往往协同同加入，，二碱式式亚磷酸酸铅的加加入量一一般为三三碱式硫硫酸铅的的1/2左右。17PVC主要用热热稳定剂剂铅盐品种种二碱式硬硬脂酸铅铅分子式：：2PbO·Pb（C17H35COO））2代号：DLS二碱式亚亚磷酸铅铅的热稳稳定性稍稍低于三三碱式硫硫酸铅，，但耐候候性好于于三碱式式硫酸铅铅，因此此两者往往往协同同加入，，二碱式式亚磷酸酸铅的加加入量一一般为三三碱式硫硫酸铅的的1/2左右。18PVC主要用热热稳定剂剂金属皂类优点这是PVC的第二大热热稳定剂品品种，其热热稳定性不不如铅盐，，但具有润润滑性，除除Cd、Ba和Pb类外都无毒毒，除Pb外都透明，，无硫化污污染，广泛泛由于无毒毒、透明的的PVC软质制品中中。金属皂类热热稳定剂可可以是脂肪肪酸（如月月桂酸、硬硬脂酸、环环烷酸等））的金属（（铅、钡、、镉、锌、、钙、镁、、锶等）盐盐，其中以以硬脂酸最最为常用。。硬脂酸盐盐类热稳定定剂的热稳稳定性大小小为：锌盐盐>镉盐>铅盐>钙盐>钡盐。缺点金属皂的热热稳定性不不是太强，，主要用于于软制品。。19PVC主要用热稳稳定剂金属皂品种种硬脂酸锌（（ZnSt）：无毒且且透明，热热稳定效果果好，但易易引起“锌烧”，常与钡或或钙皂类并并用。PVC加工锌烧现现象：金属属镉和锌盐盐因具有较较强的抑制制PVC的变色能力力，因此初初期制品的的色相好，，但是后期期因为生成成的CdCI2，ZnCI2具有极强的的催化脱HCI作用，因而而使得其长长期耐烧性性很差，在在后期PVC剧烈变色，，尤其为锌锌皂非常容容易急剧发发黑，称为为锌烧现象象。硬脂酸镉（（CdSt）重重要的透透明稳定剂剂品种，毒毒性较大，，不耐硫污污染，常与与钡皂并用用。硬脂酸铅（（PbSt）热热稳定性性好，可兼兼做润滑剂剂。缺点为为易析出，，透明性差差，有毒性性和硫污染染，常与钡钡、镉皂类类并用。硬脂酸钙（（CaSt）加加工性好好，无硫化化污染，无无毒，常与与铅、镉皂皂类并用。。硬脂酸钡（（BaSt）有有毒，抗抗硫化污染染，透明，，常与铅、、镉皂类并并用。20PVC主要用热稳稳定剂有机锑类优点稳定性能好好，成本较较低，产品品无毒。缺点透明性差，，光稳定性性差，润滑滑性差，与与某些有产产生交叉污污染等。21PVC主要用热稳稳定剂有机锑品种种巯基羧酸酯酯锑硫醇盐锑巯基羧酸酯酯硫醇锑羧酸（酯））锑22PVC主要用热稳稳定剂稀土类优点对PVC的热稳定性性优异，初初期色相稳稳定好，动动态稳定性性仅次于有有机锡，超超过了铅盐盐和复合铅铅盐类；无味、无铅铅的稀土热热稳定剂可可用于食品品包装材料料；价格低，其其价格在铅铅盐和有机机锡之间；；稀土类热稳稳定剂的用用量比较少少，一般为为4~6份，需加入入辅助稳定定剂如有机机磷酸酯、、β-二酮化合物物、多元醇醇类等。在在软质PVC中可全部取取代有机锡锡；在硬质质PVC中，可取代代1/2~1/3有机锡，如如上水管材材可全部采采用稀土热热稳定剂。。缺点润滑性差，，此问题现现在逐步改改进。23PVC主要用热稳稳定剂稀土品种RE-120稀土稳定剂剂稀土复合稳稳定剂硬脂酸稀土土/锌复合稳定定剂24环保，价格格低是未来来发展方向向！PVC主要用热稳稳定剂有机辅助热热稳定剂类类亚磷酸酯类类这是一类重重要的辅助助热稳定剂剂，可与钡钡/镉、钡/锌及钙/锌等复合主主稳定剂并并用，主要要用于PVC软质透明配配方，用量量为0.1~1份。环氧化合物物类主要为环氧氧增塑剂如如环氧大豆豆油，与金金属皂类有有协同作用用，与有机机锡类并用用效果好，，用量为1~5份。。多元元醇醇类类主要要有有季季戊戊四四醇醇、、木木糖糖醇醇及及甘甘露露醇醇等等，，与与钙钙/锌复复合合稳稳定定剂剂有有协协同同作作用用。。其他他类类如β-二酮酮，，可可与与钡钡/锌及及钙钙/锌等等复复合合主主稳稳定定剂剂并并用用。。25热稳稳定定剂剂的的协协同同效效应应主稳稳定定剂剂之之间间三盐盐：：二二盐盐=2：1；1：1。主/辅稳稳定定剂剂之之间间金属属皂皂与与环环氧氧；；金属属皂皂与与多多元元醇醇；；稀土土与与环环氧氧；；金属属皂皂与与亚亚磷磷酸酸酯酯。。热稳稳定定剂剂与与其其他他无润润滑滑性性的的热热稳稳定定剂剂可可加加润润滑滑；；有机机锡锡和和锑锑不不可可与与Pd、Ca类热热稳稳定定剂剂并并用用，，会会发发生生污污染染。。26热稳稳定定剂剂的的协协同同效效应应热稳稳定定剂剂的的评评价价方方法法热稳稳定定剂剂的的评评价价方方法法27静态态法法试管管法法：：混混合合成成粉粉末末，，装装在在试试管管中中，，加加热热观观察察变变色色情情况况。。热烘烘法法：：做做成成片片，，在在烘烘箱箱中中，，加加热热观观察察变变色色情情况况。。热压压法法：：做做成成片片，，在在热热压压机机上上加加热热老老化化，，观观察察变变色色情情况况及及测测性性能能。。热稳稳定定剂剂的的评评价价方方法法28动态态法法加工工流流仪仪：：曲曲线线的的变变化化。。辊压压法法：：在在双双辊辊上上进进行行长长时时间间混混炼炼，，定定期期取取样样，，观观察察变变色色情情况况及及测测性性能能。。热稳稳定定剂剂的的应应用用硬制品软制品糊制品盐基性铅盐/金属皂4~5/1~22~3/1~21~2/0.5~1金属皂2~31~3有机锡/金属皂1.5~3/1~20.5~1/1~20.5~1/0.5~1热稳稳定定剂剂的的应应用用加入入量量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稳定定剂剂的的协协同同作作用用热稳稳定定剂剂的的应应用用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>盐基性铅盐热稳稳定定剂剂性性能能顺顺序序热稳稳定定剂剂的的应应用用31热稳稳定定剂剂的的应应用用32应用用实实例例PVC牌号号与与用用途途的的对对应应性性。。PVC100三盐盐基基硫硫酸酸铅铅3二盐盐基基硬硬脂脂酸酸铅铅0.3~0.5硬脂脂酸酸铅铅0.5~1硬脂脂酸酸钡钡0.3~0.5硬脂脂酸酸钙钙0.2~0.3硬脂脂酸酸0~0.5热稳稳定定剂剂的的应应用用33应用用实实例例挤出出通通用用不不透透明明硬硬管管（（质质量量份份