塑料添加劑穩(wěn)定劑知識概述

塑料添加劑熱穩(wěn)定劑目錄塑料熱穩(wěn)定劑的定義熱穩(wěn)定劑的作用熱穩(wěn)定劑的種類熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題PVC降解的機理穩(wěn)定劑的作用機理影響PVC降解的因素PVC主要用的熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑的協(xié)同效應(yīng)熱穩(wěn)定劑的評價方法熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用熱穩(wěn)定劑的發(fā)展方向1塑料熱穩(wěn)定劑的定義穩(wěn)定劑是指分散在塑料分子結(jié)構(gòu)中，不會嚴重的影響塑料的分子結(jié)構(gòu)，從而能改善其性質(zhì)或降低成本的化學(xué)物質(zhì)。主要使用熱穩(wěn)定劑的塑料是PVC，通常泛指的熱穩(wěn)定劑是針對PVC而言的。2熱穩(wěn)定劑的作用熱穩(wěn)定劑的作用穩(wěn)定化PVC具有優(yōu)良的耐腐蝕性﹑難燃性和高力學(xué)性能，但是由于PVC加熱到100℃即伴隨著脫氯化氫反應(yīng)降解，在加工溫度（170℃或者更高）下，降解反應(yīng)加快，迅速發(fā)生了大分子交聯(lián)。PVC中引入熱穩(wěn)定劑，它是PVC加工必不可少的穩(wěn)定化助劑，能夠防止PVC在加工過程中由于熱和機械剪切作用所引起的降解，同時使制品在加工過程中和貯存使用過程中有良好的持久耐候性。3熱穩(wěn)定劑的種類

鉛鹽

金屬皂

有機錫

稀土

環(huán)氧化合物

亞磷酸酯

多元醇β-二酮

有機銻

PVC熱穩(wěn)定劑的種類4熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題選擇BECDA匹配性耐久性適應(yīng)性協(xié)同作用和相抗作用用途性熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題5熱穩(wěn)定劑在應(yīng)用中注意的問題熱穩(wěn)定劑的氣味熱穩(wěn)定劑的外觀熱穩(wěn)定劑的殘留物及雜質(zhì)熱穩(wěn)定劑的純度熱穩(wěn)定劑品質(zhì)的穩(wěn)定性熱穩(wěn)定劑的衛(wèi)生性能熱穩(wěn)定劑的生物性能6熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑在在應(yīng)應(yīng)用用中中注注意意的的問問題題硬質(zhì)質(zhì)PVC制品品透明明：：有有機機錫、、有有機機銻銻、、稀稀土土（（用用的的少少））不透透明明：：鉛鉛鹽軟質(zhì)質(zhì)PVC制品品透明明：：有有機機錫、、有有機機銻銻、、稀稀土土（（用用的的少少））半透透明明：：金金屬屬皂皂不透透明明：：鉛鉛鹽鹽無毒毒PVC制品品透明明：：有有機機錫、、有有機機銻銻、、環(huán)環(huán)氧氧類類不透透明明：：有有機機錫、、有有機機銻銻、、環(huán)環(huán)氧氧類類7PVC降解解的的機機理理PVC降解解的的機機理理PVC加熱熱至至90℃時，，即即伴伴隨隨著著脫脫HCI反應(yīng)應(yīng)，，在在100~200℃加工工時時，，PVC發(fā)生生了了劇劇烈烈降降解解，，除除了了脫脫HCL以外外，，還還會會發(fā)發(fā)生生大大分分子子交交聯(lián)聯(lián)，，致致使使產(chǎn)產(chǎn)品品變變黑黑，，物物理理性性能能惡惡化化。。PVC的降降解解伴伴隨隨著著脫脫HCI而產(chǎn)產(chǎn)生生的的雙雙鍵鍵，，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分子子的的脫脫出出。。氧氣氣存存在在在在使使PVC降解解加加快快。。8PVC降解解的的機機理理自由由基基機機理理離子子機機理理單分分子子機機理理9熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的作作用用機機理理熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的作作用用機機理理聚合合物物斷斷鏈鏈與與交交聯(lián)聯(lián)無無論論是是鉛鉛鹽鹽、、金金屬屬皂皂類類或或其其他他各各類類熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑，，所所以以能能夠夠起起到到熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定化化的的作作用用，，主主要要是是由由于于它它們們都都有有一一個個共共同同的的特特點點——均屬于氯氯化氫的的接受體體，能夠夠捕獲PVC熱降解時時所脫出出的氯化化氫。10影響PVC降解的因因素支鏈：叔叔鹵原子子的熱穩(wěn)穩(wěn)定性差差。雙鍵：雙雙鍵會降降低熱穩(wěn)穩(wěn)定性。。烯丙基氯氯：不穩(wěn)穩(wěn)定。共軛雙鍵鍵：與脫脫色和穩(wěn)穩(wěn)定性有有關(guān)。聚合度：：低的不不穩(wěn)定。。分子量分分布：相相關(guān)性低低。HCI：量大，，不穩(wěn)定定。11影響PVC降解的因因素在O2、N2等氣流存存在下12影響PVC降解的因因素PVC主要用的的熱穩(wěn)定定劑PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑有機錫類類優(yōu)點有機錫穩(wěn)穩(wěn)定劑最最大的優(yōu)優(yōu)點是具具有優(yōu)良良的透明明性；有機錫穩(wěn)穩(wěn)定劑具具有超凡凡的熱穩(wěn)穩(wěn)定性，，目前沒沒有任何何其它類類型的熱熱穩(wěn)定劑劑能超過過它；加工溫度度可達到到200---230oC；大多數(shù)有有機錫穩(wěn)穩(wěn)定劑是是無毒的的；有機錫穩(wěn)穩(wěn)定劑在在PVC中遷移極極微；有機錫穩(wěn)穩(wěn)定劑與與PVC有極好的的相容性性，不會會出現(xiàn)壓壓析現(xiàn)象象。缺點成本高（（但加入入量少，，一般為為0.5~2份），潤潤滑性一一般。13PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑有機錫品品種甲基硫醇醇錫二甲基氯氯化錫丁基硫醇醇錫雙丁基二二氯化錫錫雙丁基氧氧化錫二月桂酸酸二丁基基錫月桂酸馬馬來酸二二丁基錫錫馬來酸二二丁基錫錫辛基硫醇醇錫二月桂酸酸二辛基基錫14PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑鉛鹽類優(yōu)點熱穩(wěn)定性性優(yōu)良，，而且長長期熱穩(wěn)穩(wěn)定性好好，電絕絕緣性和和耐候性性好，價價格低。。缺點難以分散散均勻。。毒性大且且有初期期著色性性，給配配色帶來來困難，，故難得得到鮮明明色彩。。缺乏潤滑滑性和透透明性。。容易產(chǎn)生生硫、鎘鎘污染。。15PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑鉛鹽品種種三堿式硫硫酸鉛（（三鹽基基性硫酸酸鉛，三三鹽）分子式：：3PbO.PbSO4.H2O代號：TLS三堿式硫硫酸鉛一一般與二二堿式亞亞磷酸鉛鉛協(xié)同加加入，因因本身無無潤滑性性而需加加入潤滑滑劑，主主要用于于PVC硬質(zhì)不透透明制品品中，用用量一般般為2~7份。16PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑鉛鹽品種種二堿式亞亞磷酸鉛鉛（二鹽鹽基性亞亞磷酸鉛鉛，二鹽鹽）分子式：：2PbO.PbHPO3.1/2H2O代號：DL二堿式亞亞磷酸鉛鉛的熱穩(wěn)穩(wěn)定性稍稍低于三三堿式硫硫酸鉛，，但耐候候性好于于三堿式式硫酸鉛鉛，因此此兩者往往往協(xié)同同加入，，二堿式式亞磷酸酸鉛的加加入量一一般為三三堿式硫硫酸鉛的的1/2左右。17PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑鉛鹽品種種二堿式硬硬脂酸鉛鉛分子式：：2PbO·Pb（C17H35COO））2代號：DLS二堿式亞亞磷酸鉛鉛的熱穩(wěn)穩(wěn)定性稍稍低于三三堿式硫硫酸鉛，，但耐候候性好于于三堿式式硫酸鉛鉛，因此此兩者往往往協(xié)同同加入，，二堿式式亞磷酸酸鉛的加加入量一一般為三三堿式硫硫酸鉛的的1/2左右。18PVC主要用熱熱穩(wěn)定劑劑金屬皂類優(yōu)點這是PVC的第二大熱熱穩(wěn)定劑品品種，其熱熱穩(wěn)定性不不如鉛鹽，，但具有潤潤滑性，除除Cd、Ba和Pb類外都無毒毒，除Pb外都透明，，無硫化污污染，廣泛泛由于無毒毒、透明的的PVC軟質(zhì)制品中中。金屬皂類熱熱穩(wěn)定劑可可以是脂肪肪酸（如月月桂酸、硬硬脂酸、環(huán)環(huán)烷酸等））的金屬（（鉛、鋇、、鎘、鋅、、鈣、鎂、、鍶等）鹽鹽，其中以以硬脂酸最最為常用。。硬脂酸鹽鹽類熱穩(wěn)定定劑的熱穩(wěn)穩(wěn)定性大小小為：鋅鹽鹽>鎘鹽>鉛鹽>鈣鹽>鋇鹽。缺點金屬皂的熱熱穩(wěn)定性不不是太強，，主要用于于軟制品。。19PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑金屬皂品種種硬脂酸鋅（（ZnSt）：無毒且且透明，熱熱穩(wěn)定效果果好，但易易引起“鋅燒”，常與鋇或或鈣皂類并并用。PVC加工鋅燒現(xiàn)現(xiàn)象：金屬屬鎘和鋅鹽鹽因具有較較強的抑制制PVC的變色能力力，因此初初期制品的的色相好，，但是后期期因為生成成的CdCI2，ZnCI2具有極強的的催化脫HCI作用，因而而使得其長長期耐燒性性很差，在在后期PVC劇烈變色，，尤其為鋅鋅皂非常容容易急劇發(fā)發(fā)黑，稱為為鋅燒現(xiàn)象象。硬脂酸鎘（（CdSt）重重要的透透明穩(wěn)定劑劑品種，毒毒性較大，，不耐硫污污染，常與與鋇皂并用用。硬脂酸鉛（（PbSt）熱熱穩(wěn)定性性好，可兼兼做潤滑劑劑。缺點為為易析出，，透明性差差，有毒性性和硫污染染，常與鋇鋇、鎘皂類類并用。硬脂酸鈣（（CaSt）加加工性好好，無硫化化污染，無無毒，常與與鉛、鎘皂皂類并用。。硬脂酸鋇（（BaSt）有有毒，抗抗硫化污染染，透明，，常與鉛、、鎘皂類并并用。20PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑有機銻類優(yōu)點穩(wěn)定性能好好，成本較較低，產(chǎn)品品無毒。缺點透明性差，，光穩(wěn)定性性差，潤滑滑性差，與與某些有產(chǎn)產(chǎn)生交叉污污染等。21PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑有機銻品種種巰基羧酸酯酯銻硫醇鹽銻巰基羧酸酯酯硫醇銻羧酸（酯））銻22PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑稀土類優(yōu)點對PVC的熱穩(wěn)定性性優(yōu)異，初初期色相穩(wěn)穩(wěn)定好，動動態(tài)穩(wěn)定性性僅次于有有機錫，超超過了鉛鹽鹽和復(fù)合鉛鉛鹽類；無味、無鉛鉛的稀土熱熱穩(wěn)定劑可可用于食品品包裝材料料；價格低，其其價格在鉛鉛鹽和有機機錫之間；；稀土類熱穩(wěn)穩(wěn)定劑的用用量比較少少，一般為為4~6份，需加入入輔助穩(wěn)定定劑如有機機磷酸酯、、β-二酮化合物物、多元醇醇類等。在在軟質(zhì)PVC中可全部取取代有機錫錫；在硬質(zhì)質(zhì)PVC中，可取代代1/2~1/3有機錫，如如上水管材材可全部采采用稀土熱熱穩(wěn)定劑。。缺點潤滑性差，，此問題現(xiàn)現(xiàn)在逐步改改進。23PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑稀土品種RE-120稀土穩(wěn)定劑劑稀土復(fù)合穩(wěn)穩(wěn)定劑硬脂酸稀土土/鋅復(fù)合穩(wěn)定定劑24環(huán)保，價格格低是未來來發(fā)展方向向！PVC主要用熱穩(wěn)穩(wěn)定劑有機輔助熱熱穩(wěn)定劑類類亞磷酸酯類類這是一類重重要的輔助助熱穩(wěn)定劑劑，可與鋇鋇/鎘、鋇/鋅及鈣/鋅等復(fù)合主主穩(wěn)定劑并并用，主要要用于PVC軟質(zhì)透明配配方，用量量為0.1~1份。環(huán)氧化合物物類主要為環(huán)氧氧增塑劑如如環(huán)氧大豆豆油，與金金屬皂類有有協(xié)同作用用，與有機機錫類并用用效果好，，用量為1~5份。。多元元醇醇類類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，，與與鈣鈣/鋅復(fù)復(fù)合合穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑有有協(xié)協(xié)同同作作用用。。其他他類類如β-二酮酮，，可可與與鋇鋇/鋅及及鈣鈣/鋅等等復(fù)復(fù)合合主主穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑并并用用。。25熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的協(xié)協(xié)同同效效應(yīng)應(yīng)主穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑之之間間三鹽鹽：：二二鹽鹽=2：1；1：1。主/輔穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑之之間間金屬屬皂皂與與環(huán)環(huán)氧氧；；金屬屬皂皂與與多多元元醇醇；；稀土土與與環(huán)環(huán)氧氧；；金屬屬皂皂與與亞亞磷磷酸酸酯酯。。熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑與與其其他他無潤潤滑滑性性的的熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑可可加加潤潤滑滑；；有機機錫錫和和銻銻不不可可與與Pd、Ca類熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑并并用用，，會會發(fā)發(fā)生生污污染染。。26熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的協(xié)協(xié)同同效效應(yīng)應(yīng)熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的評評價價方方法法熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的評評價價方方法法27靜態(tài)態(tài)法法試管管法法：：混混合合成成粉粉末末，，裝裝在在試試管管中中，，加加熱熱觀觀察察變變色色情情況況。。熱烘烘法法：：做做成成片片，，在在烘烘箱箱中中，，加加熱熱觀觀察察變變色色情情況況。。熱壓壓法法：：做做成成片片，，在在熱熱壓壓機機上上加加熱熱老老化化，，觀觀察察變變色色情情況況及及測測性性能能。。熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的評評價價方方法法28動態(tài)態(tài)法法加工工流流儀儀：：曲曲線線的的變變化化。。輥壓壓法法：：在在雙雙輥輥上上進進行行長長時時間間混混煉煉，，定定期期取取樣樣，，觀觀察察變變色色情情況況及及測測性性能能。。熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用硬制品軟制品糊制品鹽基性鉛鹽/金屬皂4~5/1~22~3/1~21~2/0.5~1金屬皂2~31~3有機錫/金屬皂1.5~3/1~20.5~1/1~20.5~1/0.5~1熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用加入入量量29穩(wěn)定劑組合用途鋇皂-鈣皂or鋇皂-鎘皂-鋅皂民用軟制品鋇皂-鉛皂價廉的民用軟制品鋇皂-鎘皂-月桂酸二丁基錫高透明軟制品三鹽-二鹽-鋇皂-鉛皂or鉛皂-鈣皂普通絕緣電纜二鹽基苯二甲酸鉛-鋇皂-鈣皂耐高溫電纜鹽基性鉛鹽-金屬皂普通硬制品馬來酸錫-月桂酸錫-金屬皂戶外透明硬制品硫醇錫穩(wěn)定劑-鈣皂-鋅皂無毒透明硬制品熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的協(xié)協(xié)同同作作用用熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用30價格熱穩(wěn)定性硫醇丁基錫>硫醇辛基錫>馬來酸錫>鹽基性鉛鹽>金屬皂光穩(wěn)定性二鹽>馬來酸錫>月桂酸錫>其他鹽基性鉛鹽>金屬皂>硫醇錫電絕緣性鹽基性鉛鹽>金屬皂>有機錫透明性性有機錫>金屬皂>鹽基性鉛鹽潤滑性性金屬皂>月桂酸錫>鹽基性鉛鹽>其他有機錫有機錫>金屬皂>鹽基性鉛鹽熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑性性能能順順序序熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用31熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用32應(yīng)用用實實例例PVC牌號號與與用用途途的的對對應(yīng)應(yīng)性性。。PVC100三鹽鹽基基硫硫酸酸鉛鉛3二鹽鹽基基硬硬脂脂酸酸鉛鉛0.3~0.5硬脂脂酸酸鉛鉛0.5~1硬脂脂酸酸鋇鋇0.3~0.5硬脂脂酸酸鈣鈣0.2~0.3硬脂脂酸酸0~0.5熱穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑的的應(yīng)應(yīng)用用33應(yīng)用用實實例例擠出出通通用用不不透透明明硬硬管管（（質(zhì)質(zhì)量量份份