起底PVC热稳定剂

1.     PVC为何一定需要热稳定剂？

PVC是世界上产量较大的塑料产品之一，PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，对光和热的稳定性差。由于PVC的加工稳定性极差，熔融工艺高达160℃，而PVC当温度达140℃分解，所以PVC树脂要通过改性处理实现熔融塑化的方法来加工生产。

2.     热稳定剂的作用

在树脂加工的过程中，防止或抑制其脱HCl，及因脱HCl而引起的变色。

在制品的有效使用期内，保持其足够的热稳定性并减缓热、光、引起的降解，延长其使用寿命。

3.     热稳定剂的作用机理

1、吸收PVC降解过程中所产生的HCl；

2、置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子或叔碳氯原子，抑制脱PVC脱HCL；

3、与自由基反应，终止自由基的传递；

4、与共轭双键起加成反应，减少着色；

5、抑制PVC的氧化；

6、钝化具有催化脱HCl作用的金属离子。

4.     热稳定剂的分类

按照所起的作用，将其可分为三大类：

主热稳定剂 （铅盐类、金属皂类、有机锡类等）

辅助热稳定剂（环氧化合物、亚磷酸酯、多元醇等）

由主副稳定剂所组成的复合稳定剂

一、主热稳定剂

PVC稳定剂主要包括铅盐类、脂肪酸金属盐类、有机锡类。

1、铅盐类包括除铅皂以外的所有铅盐，绝大多数都含有盐基即一氧化铅(PbO)的铅盐。铅盐类稳定剂是PVC最常用且效果较好的稳定剂，但不适合透明制品；铅盐类稳定剂由于具有较大的毒性，近年来逐渐退出了市场。

2、多为脂肪酸（月桂酸、硬脂酸等）的金属（钡、镉、铅、锌、钙、镁）的盐。其通式为（RCOO）nM，它除能与HCl作用外，其主要作用是能够置换活泼的烯丙基氯原子。金属皂类的稳定效果一般，透明、有毒或无毒，很少单独使用，一般都是复合使用，主要用于软制品。

3、有机锡的通式为RmSnY4-m（R为烷基，Y是通过氧原子或硫原子与Sn连接的基团）。根据Y的不同，有机锡稳定剂主要有下列三种类型：脂肪酸盐型、马来酸盐型和硫醇盐型。有机锡类的稳定效果好，而且适合透明制品，并且有无毒规格;但是其价格较贵。

二、辅助热稳定剂

1、环氧化合物

环氧化合物是PVC的重要辅助热稳定剂，他们可以增强主热稳定剂的耐热性及耐侯性，它主要分为增塑型和树脂型两大类。

增塑型主要是环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧硬脂酸丁酯、辛酯等环氧类化合物。

树脂型的主要有环氧氯丙烷双酚A型环氧树脂。

2、亚磷酸酯化合物

亚磷酸酯的化合物种类很多，包括亚磷酸三烷基酯，三芳基酯、烷基芳基酯混合酯、三硫代烷基、双亚磷酸酯以及聚合性亚磷酸酯。

3、有机亚磷酸酯化合物

有机亚磷酸酯是过氧化物分解剂，在聚烯烃以及合成橡胶中广泛用作辅助抗氧剂，在PVC中作为螯合剂使用。当与金属稳定剂并用时，能结合金属离子，防止金属离子的催化降解作用，从而提高PVC的耐热性和耐候性。

4、多元醇

多元醇能提高PVC的热稳定性，改善颜色。目前认为多元醇的加入，可以吸收杂质离子抑制其催化降解和导电性能。主要品种有季戊四醇，木糖醇、甘露醇、山梨糖醇等。

三、复合热稳定剂

PVC助剂中复合稳定剂种类繁多，比较常见的是复合钙锌稳定剂、铅盐复合稳定剂、钡镉锌复合稳定剂以、有机锡复合稳定剂等等。

复合热稳定剂的优点：与树脂的相容性好、透明好、不易析出、易分散、容易计量、加工性能好。

5.     PVC材料热稳定剂发展趋势

（1）发展低毒和无毒的品种

（2）大力发展有机锡稳定剂

（3）积极开发有机辅助热稳定剂

总之，随着人们环保和健康意识逐渐加强，热稳定剂将朝着低毒、无污染、复合高效等方面发展。