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PVC配方中穩定劑的選擇有哪些要點(diǎn)？
發(fā)布時(shí)間：2021-08-11 01:54 點(diǎn)擊:392次
PVC用的穩定劑包括熱穩定劑、抗氧劑、紫外線(xiàn)吸收劑和螯合劑。配方設計時(shí)根據制品使用要求和加工工藝要求選用不同品種，不同數量的穩定劑。熱穩定劑必須能夠捕捉PVC樹(shù)脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能夠與PVC樹(shù)脂產(chǎn)生的不穩定聚烯結構起加成反映，以阻止或減輕PVC樹(shù)脂的分解。一般在配方中根據制品的要求來(lái)選用熱穩定劑品種。例如：
鉛鹽穩定劑主要用在硬制品中。鉛鹽類(lèi)穩定劑具有熱穩定劑好、電性能優(yōu)異，價(jià)廉等特點(diǎn)。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(lái)復合穩定劑大量出現，單組分的穩定劑已有被取代的危險。復合穩定劑的特點(diǎn)是專(zhuān)用性強，污染小，加工企業(yè)配料簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但由于無(wú)統一的標準，所以各家的復合穩定劑差異很大。
鋇鎘類(lèi)穩定劑是性能較好的一類(lèi)熱穩定劑。在PVC農膜中使用較廣。通常是鋇鎘鋅和有機亞磷酸酯及抗氧劑并用。
鈣鋅類(lèi)穩定劑可作為無(wú)毒穩定劑，用在食品包裝與醫療器械、藥品包裝，但其穩定性相對教低，鈣類(lèi)穩定劑用量大時(shí)透明度差，易噴霜。鈣鋅類(lèi)穩定劑一般多用多元醇和抗氧劑來(lái)提高其性能，最近已經(jīng)國內已經(jīng)有用于硬質(zhì)管材的鈣鋅復合穩定劑出現。深圳市森德利塑料助劑有限公司成功開(kāi)發(fā)出CZX系列無(wú)毒鈣鋅穩定劑，能夠滿(mǎn)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(chǎng)家批量使用。
有機錫類(lèi)熱穩定劑性能較好，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(wú)毒包裝制品不可缺少的穩定劑，但其價(jià)格較貴。
環(huán)氧類(lèi)穩定劑通常作為輔助穩定劑。這類(lèi)穩定劑與鋇鎘鈣鋅類(lèi)穩定劑并用時(shí)能提高光與熱的穩定性，其缺點(diǎn)是易滲出。作輔助穩定劑的還有多元醇，有機亞磷酸酯類(lèi)能。
近年來(lái)還出現了稀土類(lèi)穩定劑和水滑石系穩定劑，稀土類(lèi)穩定劑主要特點(diǎn)是加工性能優(yōu)良，而水滑石則是無(wú)毒穩定劑。
熱穩定劑的選用原則
1.硬質(zhì)PVC配方中熱穩定劑的選用
硬質(zhì)PVC中增塑劑加入量少或不加，要求穩定劑的加入量相應增大，且穩定效果要好。
（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(lèi)，常選用除Pb、Ca之外的金屬皂類(lèi)及有機錫、有機銻和稀土穩定劑。其中金屬皂類(lèi)加入量為3-4份，有機錫類(lèi)為1-1.5份。
2. 軟質(zhì)PVC及PVC糊制品配方中熱穩定劑的選用
這類(lèi)配方中增塑劑含量高，加工溫度低，可適當減少穩定劑的加入量。
（1）不透明軟制品 常選鉛鹽（1-2份）與金屬皂類(lèi)（1-2份）協(xié)同加入。
（2）半透明軟制品 常選用幾種金屬皂類(lèi)并用，加入量2-3份。
（3）透明軟制品 常用有機錫類(lèi)（0.5-1份）與金屬皂類(lèi)（1-2份）協(xié)同加入。也可用有機銻及稀土穩定劑代替有機錫。
3. 無(wú)毒PVC配方中熱穩定劑的選用
（1）不宜選用鉛鹽類(lèi)穩定劑。
（2）除Pb、Cd皂外其它金屬皂類(lèi)穩定劑可選用。
（3）無(wú)毒有機錫類(lèi)可選用。
（4）有機銻和稀土類(lèi)可選用。
（5）輔助穩定劑中的環(huán)氧類(lèi)無(wú)毒，可以選用。
4. 主穩定劑的協(xié)同作用
在一個(gè)PVC配方中，往往選用幾個(gè)主穩定劑并用，因為不同主穩定劑之間有協(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(lèi)熱穩定順序如下：Cd、Zn>Pb>Ba、Ca。一般高熱穩定性金屬皂與低熱穩定性金屬皂類(lèi)之間協(xié)同作用效果好，如Ca/Zn、Cd/Ba、Ba/Pb、Ba/Zn及Ba/Cd/Zn等復合穩定劑。
（3）金屬皂類(lèi)的協(xié)同使用最為常用，它們很少單獨使用。
（4）金屬皂類(lèi)與有機錫類(lèi)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(lèi)與有機硒類(lèi)有協(xié)同作用，用稀土取代有機錫可降低成本。
5. 主、輔穩定劑的協(xié)同作用
（1）金屬皂類(lèi)與環(huán)氧類(lèi)
（2）金屬皂類(lèi)與多元醇類(lèi)
（3）金屬皂類(lèi)與β-二酮化合物
（4）部分稀土與環(huán)氧類(lèi)
（5）金屬皂類(lèi)與亞磷酸酯類(lèi)。
6. 熱穩定劑與其它助劑的并用
有些穩定劑本身無(wú)潤滑作用，如鉛鹽、有機錫、有機銻及稀土類(lèi)，配方中要另外加入潤滑劑。有些穩定劑本身有潤滑作用，如金屬皂類(lèi)，配方中可不加或少加潤滑劑。含硫有機錫類(lèi)和有機銻類(lèi)熱穩定劑不可與含Pb、Cd類(lèi)穩定劑并用，兩者并用會(huì )發(fā)生硫污染。
（二）抗氧劑PVC制品在加工使用過(guò)程中，因受熱、紫外線(xiàn)的作用發(fā)生氧化，其氧化降解與產(chǎn)生游離基有關(guān)。主抗氧劑是鏈斷裂終止劑或稱(chēng)游離基消除劑。其主要作用是與游離基結合，形成穩定的化合物，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(guò)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(xiàn)吸收劑在戶(hù)外使用的PVC制品，因受到它敏感波長(cháng)范圍的紫外線(xiàn)照射，PVC分子成激發(fā)態(tài)，或其化學(xué)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(xiàn)的能力，常加入紫外線(xiàn)吸收劑。PVC常用的紫外線(xiàn)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農膜中常用UV-9，一般用量0.2~0.5份。屬水楊酸類(lèi)的TBS、BAD與OBS作用溫和，與抗氧劑配合使用，會(huì )得到很好的耐老化效果。對于非透明制品，一般通過(guò)添加遮光的金紅石型鈦白粉來(lái)改善耐候性，這時(shí)如果再添加紫外線(xiàn)吸收劑，則需要很大用量，不十分合算。 |
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