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PVC配方中穩(wěn)定劑的選擇有哪些要點？
發(fā)布時間：2021-08-11 01:54 點擊:449次
PVC用的穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外線吸收劑和螯合劑。配方設計時根據(jù)制品使用要求和加工工藝要求選用不同品種，不同數(shù)量的穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑必須能夠捕捉PVC樹脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能夠與PVC樹脂產(chǎn)生的不穩(wěn)定聚烯結構起加成反映，以阻止或減輕PVC樹脂的分解。一般在配方中根據(jù)制品的要求來選用熱穩(wěn)定劑品種。例如：
鉛鹽穩(wěn)定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類穩(wěn)定劑具有熱穩(wěn)定劑好、電性能優(yōu)異，價廉等特點。但是其毒性較大，易污染制品，只能生產(chǎn)不透明制品。近年來復合穩(wěn)定劑大量出現(xiàn)，單組分的穩(wěn)定劑已有被取代的危險。復合穩(wěn)定劑的特點是專用性強，污染小，加工企業(yè)配料簡便等優(yōu)點。但由于無統(tǒng)一的標準，所以各家的復合穩(wěn)定劑差異很大。
鋇鎘類穩(wěn)定劑是性能較好的一類熱穩(wěn)定劑。在PVC農(nóng)膜中使用較廣。通常是鋇鎘鋅和有機亞磷酸酯及抗氧劑并用。
鈣鋅類穩(wěn)定劑可作為無毒穩(wěn)定劑，用在食品包裝與醫(yī)療器械、藥品包裝，但其穩(wěn)定性相對教低，鈣類穩(wěn)定劑用量大時透明度差，易噴霜。鈣鋅類穩(wěn)定劑一般多用多元醇和抗氧劑來提高其性能，最近已經(jīng)國內(nèi)已經(jīng)有用于硬質(zhì)管材的鈣鋅復合穩(wěn)定劑出現(xiàn)。深圳市森德利塑料助劑有限公司成功開發(fā)出CZX系列無毒鈣鋅穩(wěn)定劑，能夠滿足硬質(zhì)管材及管件的生產(chǎn)，并在聯(lián)塑等管材生產(chǎn)廠家批量使用。
有機錫類熱穩(wěn)定劑性能較好，是用于PVC硬制品與透明制品的較好品種，尤其辛基錫幾乎成為無毒包裝制品不可缺少的穩(wěn)定劑，但其價格較貴。
環(huán)氧類穩(wěn)定劑通常作為輔助穩(wěn)定劑。這類穩(wěn)定劑與鋇鎘鈣鋅類穩(wěn)定劑并用時能提高光與熱的穩(wěn)定性，其缺點是易滲出。作輔助穩(wěn)定劑的還有多元醇，有機亞磷酸酯類能。
近年來還出現(xiàn)了稀土類穩(wěn)定劑和水滑石系穩(wěn)定劑，稀土類穩(wěn)定劑主要特點是加工性能優(yōu)良，而水滑石則是無毒穩(wěn)定劑。
熱穩(wěn)定劑的選用原則
1.硬質(zhì)PVC配方中熱穩(wěn)定劑的選用
硬質(zhì)PVC中增塑劑加入量少或不加，要求穩(wěn)定劑的加入量相應增大，且穩(wěn)定效果要好。
（1）不透明硬制品 常選用的為三堿式硫酸鉛及二堿式亞磷酸鉛，兩者協(xié)同加入效果好，加入比例為2：1或1：1，總加入量為3-5份。
（2）透明硬制品 不用鉛鹽類，常選用除Pb、Ca之外的金屬皂類及有機錫、有機銻和稀土穩(wěn)定劑。其中金屬皂類加入量為3-4份，有機錫類為1-1.5份。
2. 軟質(zhì)PVC及PVC糊制品配方中熱穩(wěn)定劑的選用
這類配方中增塑劑含量高，加工溫度低，可適當減少穩(wěn)定劑的加入量。
（1）不透明軟制品 常選鉛鹽（1-2份）與金屬皂類（1-2份）協(xié)同加入。
（2）半透明軟制品 常選用幾種金屬皂類并用，加入量2-3份。
（3）透明軟制品 常用有機錫類（0.5-1份）與金屬皂類（1-2份）協(xié)同加入。也可用有機銻及稀土穩(wěn)定劑代替有機錫。
3. 無毒PVC配方中熱穩(wěn)定劑的選用
（1）不宜選用鉛鹽類穩(wěn)定劑。
（2）除Pb、Cd皂外其它金屬皂類穩(wěn)定劑可選用。
（3）無毒有機錫類可選用。
（4）有機銻和稀土類可選用。
（5）輔助穩(wěn)定劑中的環(huán)氧類無毒，可以選用。
4. 主穩(wěn)定劑的協(xié)同作用
在一個PVC配方中，往往選用幾個主穩(wěn)定劑并用，因為不同主穩(wěn)定劑之間有協(xié)同作用。
（1）三堿式硫酸鉛與二堿式亞磷酸鉛有協(xié)同作用，兩者協(xié)同比例為2：1或1：1.
（2）不同金屬皂之間有協(xié)同作用，金屬皂類熱穩(wěn)定順序如下：Cd、Zn>Pb>Ba、Ca。一般高熱穩(wěn)定性金屬皂與低熱穩(wěn)定性金屬皂類之間協(xié)同作用效果好，如Ca/Zn、Cd/Ba、Ba/Pb、Ba/Zn及Ba/Cd/Zn等復合穩(wěn)定劑。
（3）金屬皂類的協(xié)同使用最為常用，它們很少單獨使用。
（4）金屬皂類與有機錫類之間有協(xié)同作用，在透明配方中兩者往往協(xié)同加入。
（5）部分稀土類與有機硒類有協(xié)同作用，用稀土取代有機錫可降低成本。
5. 主、輔穩(wěn)定劑的協(xié)同作用
（1）金屬皂類與環(huán)氧類
（2）金屬皂類與多元醇類
（3）金屬皂類與β-二酮化合物
（4）部分稀土與環(huán)氧類
（5）金屬皂類與亞磷酸酯類。
6. 熱穩(wěn)定劑與其它助劑的并用
有些穩(wěn)定劑本身無潤滑作用，如鉛鹽、有機錫、有機銻及稀土類，配方中要另外加入潤滑劑。有些穩(wěn)定劑本身有潤滑作用，如金屬皂類，配方中可不加或少加潤滑劑。含硫有機錫類和有機銻類熱穩(wěn)定劑不可與含Pb、Cd類穩(wěn)定劑并用，兩者并用會發(fā)生硫污染。
（二）抗氧劑PVC制品在加工使用過程中，因受熱、紫外線的作用發(fā)生氧化，其氧化降解與產(chǎn)生游離基有關。主抗氧劑是鏈斷裂終止劑或稱游離基消除劑。其主要作用是與游離基結合，形成穩(wěn)定的化合物，使連鎖反應終止，PVC用主抗氧劑一般是雙酚A。還有輔助抗氧劑或過氧化氫分解劑，PVC輔助抗氧劑為亞磷酸三苯酯與亞磷酸苯二異辛酯。主輔抗氧劑并用可發(fā)揮協(xié)同作用。
（三）紫外線吸收劑在戶外使用的PVC制品，因受到它敏感波長范圍的紫外線照射，PVC分子成激發(fā)態(tài)，或其化學鍵被破壞，引起游離基鏈式反應，促使PVC降解與老化。為了提高抗紫外線的能力，常加入紫外線吸收劑。PVC常用的紫外線吸收劑有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但因呈黃色使薄膜略帶黃色，加入少量酞菁藍可以改善。在PVC農(nóng)膜中常用UV-9，一般用量0.2~0.5份。屬水楊酸類的TBS、BAD與OBS作用溫和，與抗氧劑配合使用，會得到很好的耐老化效果。對于非透明制品，一般通過添加遮光的金紅石型鈦白粉來改善耐候性，這時如果再添加紫外線吸收劑，則需要很大用量，不十分合算。 |
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