熱穩(wěn)定劑PPT課件

1、4.1 概述概述4.1 4.1 概述概述 熱穩(wěn)定劑：熱穩(wěn)定劑：防止或延緩熱對(duì)材料性能的影響，提高防止或延緩熱對(duì)材料性能的影響，提高材料的熱穩(wěn)定性，延長使用壽命的添加劑。材料的熱穩(wěn)定性，延長使用壽命的添加劑。 材料在加工、貯存和使用過程中，由于受熱而發(fā)生材料在加工、貯存和使用過程中，由于受熱而發(fā)生一系列化學(xué)變化，影響其加工和性能，縮短使用壽命，一系列化學(xué)變化，影響其加工和性能，縮短使用壽命，即發(fā)生即發(fā)生熱老化熱老化。 如：如：PVC熔點(diǎn)熔點(diǎn)175，在，在PVC在在120-130 開始開始分解，嚴(yán)重影響了分解，嚴(yán)重影響了PVC的加工和使用，因此需加的加工和使用，因此需加入熱穩(wěn)定劑，提高熱穩(wěn)定性。入

2、熱穩(wěn)定劑，提高熱穩(wěn)定性。v熱穩(wěn)定劑在高分子材料中廣泛使用，如熱穩(wěn)定劑在高分子材料中廣泛使用，如PVC、氯丁橡、氯丁橡膠膠、聚醋酸酯、聚醋酸酯、ABS樹脂、涂料、膠粘劑及樹脂、涂料、膠粘劑及PE、PS，尤其是尤其是PVC和氯丁橡膠。和氯丁橡膠。第1頁/共45頁4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的降解高分子材料的降解v降解：降解：大分子鏈斷裂并導(dǎo)致聚合物分子量降低的過程大分子鏈斷裂并導(dǎo)致聚合物分子量降低的過程降解往往導(dǎo)致聚合物軟化點(diǎn)和機(jī)械強(qiáng)度降低，

3、影響降解往往導(dǎo)致聚合物軟化點(diǎn)和機(jī)械強(qiáng)度降低，影響材料的加工、使用和性能。材料的加工、使用和性能。v熱降解：高分子材料由于受熱而引起的降解熱降解是高分子材料中普遍存在熱降解是高分子材料中普遍存在v研究熱降解的意義：研究熱降解的意義：制備熱穩(wěn)定性聚合物制備熱穩(wěn)定性聚合物提高聚合物的熱穩(wěn)定性提高聚合物的熱穩(wěn)定性合成可自然降解聚合物合成可自然降解聚合物降解聚合物，減少環(huán)境污染。降解聚合物，減少環(huán)境污染。 第2頁/共45頁塑料與紙的環(huán)境污染與資源消耗分析4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理（國際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)）第3頁/共45頁塑料與紙的環(huán)境污

4、染與資源消耗分析4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理第4頁/共45頁 聚乙烯比無漂白牛皮紙?jiān)斐傻拇髿馕廴緡?yán)重，不過相差不是很大。如果考慮CO2 排放，無漂白牛皮紙比聚乙烯多近一倍，則二者在大氣污染方面差距還應(yīng)縮小。 在水污染方面，無漂白牛皮紙是聚乙烯造成的污染的50 倍左右。 無漂白牛皮紙比聚乙烯產(chǎn)生更多的固體廢棄物。 無漂白牛皮紙包裝袋比相同容量的聚乙烯包裝袋造成的環(huán)境負(fù)荷更大。由此可見，紙袋并不比塑料袋更環(huán)保，“以紙代塑”并不是減少資源消耗、環(huán)境污染的有效途徑。大氣污染物質(zhì)：聚乙烯：38/700+13/420+144/150=1.05

5、 無漂白牛皮紙：126/700+204/420=0.666水質(zhì)污濁物質(zhì)：聚乙烯：5.36/100=0.0536 無漂白牛皮紙：50/30+130/100=2.974.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理第5頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理1. 熱降解的分類熱降解的分類v熱降解分為：熱降解分為：非主鏈斷裂降解非主鏈斷裂降解、隨機(jī)主鏈斷裂降解隨機(jī)主鏈斷裂降解和和解聚解聚1）非主鏈斷裂降解（側(cè)鏈斷裂） 高分子受熱時(shí)，側(cè)基（側(cè)鏈）從主鏈上脫落，以小分子高分子受熱時(shí)，側(cè)基（側(cè)鏈）從

6、主鏈上脫落，以小分子的形式離開。的形式離開。實(shí)例：在PVC在120-130 開始分解，放出HCl。CH2CHClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCH CH CH2CHCl+ HCl主鏈側(cè)基第6頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理聚醋酸乙烯酯：聚醋酸乙烯酯：CH2CHOCOCH3CH2CHOCOCH3CH2CHOCOCH3+CH3COOHCH2CHOCOCH3CH CH CH2CHOCOCH3CH2CHCOOCH2CH2RCH2CH CH2CHCOOCH2CH2RCOOCH2CH2R聚丙烯酸酯：聚丙烯酸酯：CH2CHC

7、OOCH2CH2RCH2CH CH2CHCOOCH2CH2RCOOH+CH2=CHR第7頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理v側(cè)鏈斷裂往往在大分子中生成不飽和鍵，對(duì)進(jìn)一步熱降側(cè)鏈斷裂往往在大分子中生成不飽和鍵，對(duì)進(jìn)一步熱降解有促進(jìn)作用。解有促進(jìn)作用。CH2CHClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCH CH CH2CHCl+ HClv大分子中的不飽和鍵，會(huì)是材料發(fā)黃、變色。大分子中的不飽和鍵，會(huì)是材料發(fā)黃、變色。v大分子中的不飽和鍵，受熱容易被氧化，能促進(jìn)進(jìn)一步大分子中的不飽和鍵，受熱容易被氧化，能促進(jìn)進(jìn)一步熱降解。熱

8、降解。烯丙基氯活潑第8頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理2）隨機(jī)主鏈斷裂降解 大分子主鏈中的一些大分子主鏈中的一些弱鍵弱鍵受熱發(fā)生斷裂（無規(guī)），生成受熱發(fā)生斷裂（無規(guī)），生成分子量不等的中低分子量產(chǎn)物。分子量不等的中低分子量產(chǎn)物。 大分子主鏈隨機(jī)斷裂，變成各種分子量不等產(chǎn)物的混合大分子主鏈隨機(jī)斷裂，變成各種分子量不等產(chǎn)物的混合物，聚合物完全失去應(yīng)用價(jià)值。物，聚合物完全失去應(yīng)用價(jià)值。 實(shí)例：實(shí)例：PP、PE、PAN的熱降解的熱降解CH2CH2CH2CH2CH2CH2分子量不等產(chǎn)物的混合物第9頁/共45頁4.2 4.2 高分子材

9、料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理3）解聚）解聚聚合物受熱時(shí)，幾乎完全分解為單體小分子。聚合物受熱時(shí)，幾乎完全分解為單體小分子。v解聚相當(dāng)于聚合反應(yīng)的逆反應(yīng)。解聚相當(dāng)于聚合反應(yīng)的逆反應(yīng)。聚聚-甲基苯乙烯、聚四氟乙烯、甲基苯乙烯、聚四氟乙烯、PMMA等的降解：等的降解：C CH2CH3n單體單體聚合物聚合物C CH2CH3I聚合聚合解聚解聚第10頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理3）解聚）解聚v解聚對(duì)聚合物的回收、降解，減少環(huán)境污染有重要意義。解聚對(duì)聚合物的回收、降解，減少環(huán)境污染有重要意義。

10、聚四氟乙烯（ PTFE ）:第11頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理聚乳酸：聚乳酸：手術(shù)縫合線、骨頭螺絲釘、骨頭固定板和生物器官釘。 可生物降解的綠色合成高分子材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)用、紡織、可降解塑料制品和包裝等領(lǐng)域 可吸收骨折固定螺釘可吸收骨折固定螺釘免拆手術(shù)縫合線免拆手術(shù)縫合線第12頁/共45頁v高分子材料的熱降解是最普遍的一種降解類型高分子材料的熱降解是最普遍的一種降解類型v高分子材料的熱降解取決于大分子鏈化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，高分子材料的熱降解取決于大分子鏈化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，同時(shí)與聚合物所含微量雜質(zhì)有關(guān)。同時(shí)與聚合物所含微量雜

11、質(zhì)有關(guān)。v提高高分子材料的熱穩(wěn)定性：提高高分子材料的熱穩(wěn)定性：提高大分子鏈化學(xué)鍵的熱穩(wěn)定性提高大分子鏈化學(xué)鍵的熱穩(wěn)定性添加熱穩(wěn)定劑，阻止或延緩熱降解。添加熱穩(wěn)定劑，阻止或延緩熱降解。4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理第13頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理的熱降解機(jī)理的熱降解機(jī)理 PVC的熱降解機(jī)理尚不成熟，主要有的熱降解機(jī)理尚不成熟，主要有自由基機(jī)理自由基機(jī)理、離離子機(jī)理子機(jī)理和和單分子機(jī)理單分子機(jī)理等。等。1）自由基機(jī)理）自由基機(jī)理 自由基機(jī)理認(rèn)為，自由基機(jī)理認(rèn)為

12、， PVC的熱降解為的熱降解為自由基連鎖反應(yīng)自由基連鎖反應(yīng)，包括包括鏈引發(fā)鏈引發(fā)、鏈增長鏈增長和和鏈終止鏈終止三個(gè)階段。三個(gè)階段。 鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個(gè)階段中，鏈引發(fā)最困難，一旦引發(fā)自由基連鎖反應(yīng)將迅速進(jìn)行。第14頁/共45頁vPVC的熱降解自由基的來源：PVC中Cl電負(fù)性大，C-Cl為極性鍵，在光、熱、氧作用下，容易均裂為自由基：4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理CH2CHClCH2CHClCH2CHClPVC中存在的微量的雜質(zhì)能催化大分子分解產(chǎn)生自由基。PVC中存在活潑鍵（如雙鍵），容易被氧化產(chǎn)生自由基。PVC中存在的烯丙基氯

13、受熱分解產(chǎn)生自由基：CH CH CHClCH2CHClCH2CH CH2CHCl.Cl+.Cl+.CH CH CH.第15頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理v鏈增長：Cl +.CH2CHClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCH CHClCH2CHCl.Cl.CH2CHClCH CH CH2CHCl+如此反復(fù)進(jìn)行，如此反復(fù)進(jìn)行，HCl不斷從大分子上脫落，降解不斷進(jìn)行。不斷從大分子上脫落，降解不斷進(jìn)行?；顫娤┍茸C明：證明：紅外光譜（紅外光譜（IR）分析表明，）分析表明，PVC中亞甲基消失。中亞甲基消失。-HCl第1

14、6頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理非主鏈斷裂熱降解影響因素非主鏈斷裂熱降解影響因素1. 聚合物結(jié)構(gòu)聚合物結(jié)構(gòu) 聚合物熱穩(wěn)定性取決于聚合物的結(jié)構(gòu)，尤其是聚合物化聚合物熱穩(wěn)定性取決于聚合物的結(jié)構(gòu)，尤其是聚合物化學(xué)鍵的穩(wěn)定性。學(xué)鍵的穩(wěn)定性。1）支鏈）支鏈v熱穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性：伯鹵烷伯鹵烷 仲鹵烷仲鹵烷 叔鹵烷叔鹵烷v由于空間位阻及其它原因，由于空間位阻及其它原因，PVC中沒有叔鹵原子。中沒有叔鹵原子。第17頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理2）不飽和鍵）不飽和

15、鍵v不飽和鍵來源：不飽和鍵來源：聚合物中本身都含一定量的不飽和鍵（鏈轉(zhuǎn)移、副反聚合物中本身都含一定量的不飽和鍵（鏈轉(zhuǎn)移、副反應(yīng)等）。應(yīng)等）。每1000個(gè)PVC鏈節(jié)中含2.2-5.0個(gè)雙鍵。聚合物降解產(chǎn)生不飽和鍵。聚合物降解產(chǎn)生不飽和鍵。CH2CHClCH CHClCH2CHCl.Cl.CH2CHClCH CH CH2CHCl+v不飽和鍵的存在會(huì)降低聚合物的穩(wěn)定性。不飽和鍵的存在會(huì)降低聚合物的穩(wěn)定性。第18頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理. 不飽和鍵數(shù)量的影響不飽和鍵數(shù)量的影響v不飽和鍵降低聚合物穩(wěn)定性的原因：不飽和鍵本身活

16、潑，容易被氧化，促進(jìn)熱降解。不飽和鍵能活化相鄰原子，促進(jìn)相鄰原子的分解，促進(jìn)熱降解。CH2CHClCH CH CH2CHClv不飽和鍵能降低聚合物穩(wěn)定性，不飽和度越大，熱穩(wěn)定性越差。第19頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理. 不飽和鍵位置的影響CH3CH CH CH CH3ClCH2CHClCH CH2CH3v不飽和鍵根據(jù)位置不同分為：不飽和鍵根據(jù)位置不同分為：端基不飽和鍵端基不飽和鍵和和非端基非端基不飽和鍵不飽和鍵端基不飽和鍵非端基不飽和鍵穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：v不飽和鍵位置對(duì)穩(wěn)定性影響不大。不飽和鍵位置對(duì)穩(wěn)定性影響不大。第20

17、頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理. 不飽和鍵的共軛程度烯丙基氯CH2CHClCH CH CH2CHClCH2CHClCH CH CH CH CH2CHClCH2CHCl共軛烯丙基氯更活潑v由于共軛效應(yīng)，烯丙基氯非常活潑，很容易與相鄰的由于共軛效應(yīng)，烯丙基氯非?；顫姡苋菀着c相鄰的亞甲基上的亞甲基上的H脫去脫去HCl。v烯丙基氯結(jié)構(gòu)的存在使烯丙基氯結(jié)構(gòu)的存在使PVC的穩(wěn)定性大大降低。的穩(wěn)定性大大降低。vPVC中烯丙基氯結(jié)構(gòu)的來源：中烯丙基氯結(jié)構(gòu)的來源：PVC中本身存在的微量烯丙基氯結(jié)構(gòu)中本身存在的微量烯丙基氯結(jié)構(gòu)PVC熱降解

18、產(chǎn)生熱降解產(chǎn)生第21頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理3）聚合度）聚合度 聚合度低的聚合度低的PVC容易脫容易脫HCl4）分子量分布）分子量分布 MW分子量分布曲線分子量分布曲線分子量：分子量：M1,M2,M3,Mi分子數(shù)：分子數(shù)：N1,N2,N3,Niv分子量分布對(duì)聚合物熱穩(wěn)定性影響不大分子量分布對(duì)聚合物熱穩(wěn)定性影響不大第22頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理2. 氧的影響氧的影響v氧能加速氧能加速PVC脫去脫去HClv氧能氧化氧能氧化PVC中的不飽和鍵

19、，導(dǎo)致中的不飽和鍵，導(dǎo)致PVC主鏈斷裂，主鏈斷裂，分子量下降。分子量下降。v氧能使氧能使PVC褪色褪色3. HCl影響影響vPVC熱降解產(chǎn)生的熱降解產(chǎn)生的HCl能催化能催化PVC的降解的降解v機(jī)理：可能機(jī)理：可能HCl分解為分解為Cl-，作為親核試劑加速，作為親核試劑加速PVC分解。分解。第23頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理PVC熱降解總結(jié)熱降解總結(jié)vPVC中的弱鍵、不飽和鍵、活潑的烯丙基氯、雜質(zhì)等在中的弱鍵、不飽和鍵、活潑的烯丙基氯、雜質(zhì)等在光、熱、氧作用下發(fā)生分解，引發(fā)熱降解。光、熱、氧作用下發(fā)生分解，引發(fā)熱降解。v

20、PVC熱降解在大分子中引入不飽和鍵，尤其是生成的烯熱降解在大分子中引入不飽和鍵，尤其是生成的烯丙基氯，促進(jìn)進(jìn)一步熱降解。丙基氯，促進(jìn)進(jìn)一步熱降解。vPVC熱降解產(chǎn)生的熱降解產(chǎn)生的HCl對(duì)對(duì)PVC熱降解有催化作用。熱降解有催化作用。第24頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理1. 防止或延緩高分子材料老化的方法：防止或延緩高分子材料老化的方法：消除高分子材料中的消除高分子材料中的熱引發(fā)源熱引發(fā)源PVC中的弱鍵，如雙鍵、烯丙基氯。中的弱鍵，如雙鍵、烯丙基氯。消除對(duì)高分子材料熱降解有消除對(duì)高分子材料熱降

21、解有催化催化作用的物質(zhì)作用的物質(zhì)PVC降解產(chǎn)生的降解產(chǎn)生的HCl第25頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理2. 熱穩(wěn)定劑應(yīng)具備的功能：熱穩(wěn)定劑應(yīng)具備的功能：v能置換高分子鏈上活潑的原子（如烯丙基氯），減少化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的可能性。v能消除具有催化作用的物質(zhì)，如HClv能去除高分子鏈上的不飽和鍵。v能抑制聚烯結(jié)構(gòu)的氧化與交聯(lián)v不與聚合物中的其他添加劑反應(yīng)v與聚合物相容性好，而且無毒或低毒。第26頁/共45頁4.2 4.2 高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理高分子材料的熱降解及熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理3. PVC常見熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理常

22、見熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理1）鉛穩(wěn)定劑v捕獲對(duì)捕獲對(duì)PVC熱降解有催化作用的熱降解有催化作用的HCl2）金屬皂類穩(wěn)定劑v捕獲對(duì)捕獲對(duì)PVC熱降解有催化作用的熱降解有催化作用的HClv置換置換PVC中的烯丙基氯中的中的烯丙基氯中的ClCH2CHClCH CH CH2CHCl(RCOO)2M+CH2CHRCOOCH CH CH2CHClMCl2+3）有機(jī)錫穩(wěn)定劑v置換置換PVC活潑的氯活潑的氯v捕獲捕獲HCl第27頁/共45頁4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論鉛穩(wěn)定劑鉛穩(wěn)定劑4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論v發(fā)現(xiàn)最早、使用最多、應(yīng)用最廣的熱穩(wěn)定劑發(fā)現(xiàn)最早、使用最多、應(yīng)用最廣的熱穩(wěn)定劑v鉛穩(wěn)定劑主要

23、為含鉛穩(wěn)定劑主要為含PbO的無機(jī)酸鉛或含的無機(jī)酸鉛或含PbO的有機(jī)酸的有機(jī)酸鉛，又稱鉛，又稱鹽基性鉛鹽鹽基性鉛鹽。鹽基：PbO三鹽基硫酸鉛：3PbO PbSO4 H2O二鹽基鄰苯二甲酸鉛：2PbO Pb(C8H4O4)第28頁/共45頁1. 鉛類穩(wěn)定劑的特點(diǎn)鉛類穩(wěn)定劑的特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)v價(jià)格低廉、熱穩(wěn)定效果好v電絕緣性好v具有白色顏料的性能，覆蓋力大v耐候性好v有毒（禁止用于PVC水管等）v透明性差、分散性差2）缺點(diǎn)）缺點(diǎn)v易受硫化氫污染4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論第29頁/共45頁2. 作用原理作用原理4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論捕獲捕獲PVC分解產(chǎn)生的分解產(chǎn)生的H

24、Cl：+3PbOPbSO4H2O6HCl3PbCl3+ PbSO4+ 4H2OCH2CHClCH CH(RCOO)2Pb+12CH2CHOCORCH CHPbCl2+12有機(jī)酸鉛能置換烯丙基氯：有機(jī)酸鉛能置換烯丙基氯：第30頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論1） 三鹽基硫酸鉛：3PbO PbSO4 H2Ov使用最普遍的鉛類熱穩(wěn)定劑使用最普遍的鉛類熱穩(wěn)定劑v耐熱性、電絕緣性優(yōu)良，耐候性好。耐熱性、電絕緣性優(yōu)良，耐候性好。v廣泛用于不透明軟、硬制品，電纜等廣泛用于不透明軟、硬制品，電纜等3. 常用的鉛穩(wěn)定劑常用的鉛穩(wěn)定劑第31頁/共45頁2） 二鹽基鄰苯二甲酸鉛：2PbO Pb(

25、C8H4O4)v耐熱性、耐候性好。耐熱性、耐候性好。v用于軟質(zhì)用于軟質(zhì)PVC泡沫制品、耐熱電線、泡沫塑料。泡沫制品、耐熱電線、泡沫塑料。4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論第32頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論金屬皂類穩(wěn)定劑金屬皂類穩(wěn)定劑v金屬皂：高級(jí)脂肪酸的金屬鹽金屬皂：高級(jí)脂肪酸的金屬鹽v高級(jí)脂肪酸：硬脂酸、月桂酸、棕櫚酸(RCOO)2Mv金屬M(fèi)：鋇、鎘、鉛、鈣、鋅、鎂等硬脂酸：CH3(CH2)16COOHCH3(CH2)14COOHCH3(CH2)10COOH棕櫚酸（軟脂酸）：月桂酸：十八酸十六酸十二酸第33頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論v捕

26、獲捕獲HCl：v置換置換PVC中的烯丙基氯中的中的烯丙基氯中的Cl：CH2CHClCH CH CH2CHCl(RCOO)2M+CH2CHRCOOCH CH CH2CHClMCl2+1. 作用原理作用原理+(RCOO)2M2HClMCl2+ 2RCOOH第34頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論2. 特點(diǎn)特點(diǎn)v品種極多品種極多v性能隨金屬離子和酸根不同而異性能隨金屬離子和酸根不同而異v脂肪酸根中碳鏈越長，熱穩(wěn)定性、加工性越好，耐溶脂肪酸根中碳鏈越長，熱穩(wěn)定性、加工性越好，耐溶劑性、抽出性越好，但相容性越差。劑性、抽出性越好，但相容性越差。vCd、Zn皂類穩(wěn)定劑：皂類穩(wěn)定劑：能捕獲

27、能捕獲HCl能置換大分子鏈上的活潑能置換大分子鏈上的活潑Cl（烯丙基氯）（烯丙基氯）破壞大分子鏈上的共軛雙鍵破壞大分子鏈上的共軛雙鍵熱穩(wěn)定效果極好熱穩(wěn)定效果極好第35頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論vBa、Ca、Mg皂類穩(wěn)定劑：皂類穩(wěn)定劑：只能捕獲只能捕獲HCl熱穩(wěn)定性較差熱穩(wěn)定性較差常與第一類配合使用，以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，如常與第一類配合使用，以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，如Ba/Zn系穩(wěn)定劑、系穩(wěn)定劑、Ca/Zn系穩(wěn)定劑。系穩(wěn)定劑。vCd、Ba劇毒，限制使用。劇毒，限制使用。第36頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論有機(jī)錫穩(wěn)定劑有機(jī)錫穩(wěn)定劑Y Sn XRRSn YRRnR

28、：甲基、乙基、辛基等烷基：甲基、乙基、辛基等烷基Y：脂肪酸根：脂肪酸根X：氧、硫、馬來酸等：氧、硫、馬來酸等v主要有：主要有：月桂酸類、馬來酸類、硫醇類月桂酸類、馬來酸類、硫醇類v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 透明性、耐熱性極佳，低毒，耐硫化污染，發(fā)展透明性、耐熱性極佳，低毒，耐硫化污染，發(fā)展前景好。前景好。v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴第37頁/共45頁4.3 4.3 熱穩(wěn)定劑各論熱穩(wěn)定劑各論1. 作用原理作用原理1）置換大分子鏈上的活潑）置換大分子鏈上的活潑Cl（烯丙基氯）：（烯丙基氯）：SnYYC4H9C4H9CH2CHClCH2CHClSnYYC4H9C4H9CH2CHClCH2CHClSnClYC4H9C4H9CH2CHYCH2CHClSnClClC4H9C4H9CH2CHYCH2CHY配位配位交換交換交換