热稳定剂是PVC制品生产的重要添加剂。在聚氯乙烯加工中起热稳定作用。
纯聚氯乙烯树脂对热极为敏感,当加热温度达到90°C以上时,就会发生轻微的热分解。当温度达到120°C时,就会发生明显的热分解反应,使聚氯乙烯树脂颜色逐渐加深。可想而知,在生产加工中那100多200摄氏度的高温下,若无PVC复合稳定剂帮助聚氯乙烯稳定,聚氯乙烯肯定是不能顺利加工成型的。
添加热稳定剂是提高PVC热稳定性的有效办法。它具有以下功能:一是置换活泼、不稳定的取代基;二是吸收并中和PVC加工过程中放出的HCL,消除HCL的自动催化降解作用;三是中和或钝化对降解起催化作用的金属离子及其他有害杂质;四是通过多种形式的化学反应可阻断不饱和键的继续增长,抑制降解着色。
热稳定剂是塑料加工助剂的一种,主要原料为热聚氯乙烯。热稳定剂能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容。
热稳定剂具有以下的功能:
① 能置换高分子链中存在的活泼原子(如,PVC中烯丙位的氯原子),以得到更为稳定的化学键和减小引发脱氯化氢反应的可能性;
② 能够迅速结合脱落下来的氯化氢,抑制其自动催化作用;
③ 通过与高分子材料中所存在的不饱和键进行加成反应而生成饱和的高分子链,以提高该合成材料热稳;
④ 能抑制聚烯结构的氧化与交联;
⑤ 对聚合材料具有亲和力,而且是无毒或低毒的;
⑥ 不与聚合材料中已存在的添加剂,如增塑剂、填充剂和颜料等发生作用。
热稳定剂是PVC加工的一种助剂,保证PVC在加工过程中,颜色以及物理性质不发生改变。
热稳定剂分为铅盐稳定剂,钙锌稳定剂。有机锡稳定剂,稀土稳定剂,水滑石稳定剂等。
热稳定剂是指改善聚合物稳定性能为目的而添加的助剂,它是塑料助剂的重要组成部分,也是聚氯乙烯加工中不可缺少的添加物一般理想的热稳定剂应该具备有热稳定效能高,并且具有良好的光稳定性,同时与PVC的相容性好,挥发性小,不升华,不迁移,能够不易被水,油溶剂抽出适当的润滑性,在压延成型时是志平,能够从模具中玻璃。同时不与其他助剂产生反应,不被硫化或铜产生污染,不降低制品的电性能和印刷性,高频焊接性和粘合性的第二次加工性能,其次它具有无臭无毒无污染,可以自得,透明的制品加工使用,将相对比较方便,价格也比较低廉。
热聚氯乙烯由于能和许多其它材料如增塑剂、填料及其它聚合物相容,因而被认为是最通用的聚合物之一。其主要缺点就是热稳定性差。添加剂的使用可改变聚氯乙烯(PVC)的物理外观和工作特性,但不能防止聚合物的分解。虽然在物理的(如热、辐射)和化学的(氧,臭氧)因素作用下总是会使聚合物材料逐渐地破坏,但叫做稳定剂的一类物质可有效地阻止、减少甚至基本停止材料的降解。关于PVC的破坏过程,人们提出了各种机理:热氧化分解;无氧情况下增长大自由基的交联;立构规性对降解的影响;光降解;氧化脱氯化氢;辐射降解;加工过程引入的临界应力导致的分子链断裂;以及PVC分子中支化点对降解的影响等。从化学上来说这些机理是非常相似的,并且可以直接与PVC的物理状态相联系。PVC降解的最重要的原因是脱氧化氢。随着脱氯化氢过程的继续,出现共轭双键,聚合物吸收光的波长发生变化,当在一个共轭体系中出现6或7个多烯结构时,PVC分子吸收紫外光,从而呈现黄色。这里最多能产生0.1%的氯化氢。随着降解过程的继续,双键增加,吸收光波长变化,PVC的颜色也逐渐变深,深黄色,摇拍色,红棕色,直至完全变黑。当聚合物进一步受损时,继而发生氧化,链断裂,最后交联。为了最大限度地弥补PVC均聚物和共聚物的严重缺陷,需要用稳定剂消除引起开始脱氯化氢的不稳定部位;或作为氯化氢的清除剂;或当自由基产生时便与之反应;或作为抗氧剂;或改变多烯结构以阻止颜色变化、分子链断裂和交联。稳定剂必须与PVC体系相容,不会损害材料体系整体的美感,并且还应具有调节润滑的性能。对某一具体的树脂、复合组份、最终用途选定好稳定剂,可得到优良的PVC掺混物。PVC树脂的敏感性以及各种添加剂的稳定作用或有害效应可能是多种多样的,这需要逐一加以注意。因此,必须注意到像树脂的锌敏感性,金属皂润滑剂的稳定性能,环氧及磷类增塑剂的工作特性,以及各种颜料及其它组份的影响等现象。加工技术和产品用途决定了对最终稳定性的要求,因此也决定了具体配方的稳定剂类型和用量。必须对加工设备的类型、剪切速率以及PVC掺混物可能经受的热过程给予重视,在必须知道管理机关要求的同时,还必须考虑到制成品的物理外观和耐久性。